North-eastern part of the Bohemian Massif is characterised by many NW-SE striking faults. The Sudetic Marginal Fault Zone (SMFZ) and Hronov - Poříčí Fault Zone (HPFZ) represent the major seismoactive dislocations in this area. Field structural investigations, including fault-slip data collection were carried out on a number of natural outcrops and quarries with the aim of establishing a robust and field-constrained model for the local brittle structural evolution of the studied areas. Almost 5000 faults and fractures have been measured and studied in 116 localities. Two principle sets of faults within the SMFZ are oriented in the N-S and W-E directions. The faults are mainly dipping under 80-90ř. The lineations found on the fault planes are mainly trending to the SW and W. The kinematic frequent analysis was performed due to the distribution of the fault types in the orientations. The faults were divided into the different tectonic phases based on their origin or reactivation and their relative age using the calculation of paleostress analysis. The paleostress analysis of the fault-slip data within the SMFZ resulted identification of six tectonic phases from the youngest to the oldest: strike-slip regime with maximum compression σ1 in the NNW-SSE direction, compressional regime with σ1 in the...

Este trabalho tem como objetivo discutir a evolução tectônica meso-cenozóica do Domo de Lages, SC, envolvendo análise das estruturas rúpteis que afetam as rochas da região, análise morfométrica e da rede de drenagem e aspectos geomorfológicos relevantes. O Domo de Lages, localizado na borda leste da Bacia do Paraná, na porção sul do estado de Santa Catarina, é caracterizado pela ocorrência de uma grande variedade de rochas alcalinas de idade neo-cretácea. Estas rochas afloram na forma de sills e diques e são intrusivas no pacote sedimentar da Bacia do Paraná, causando-lhe um soerguimento da ordem de centenas a milhares de metros. As rochas alcalinas foram afetadas por estruturas rúpteis, particularmente falhas transcorrentes e normais, denotando a presença de uma tectônica ativa durante o cenozóico. Para o entendimento do quadro evolutivo do domo, além da análise estrutural, foram elaborados diversos mapas morfométricos (hipsométrico, declividades, orientação de vertentes, superfícies de base, rugosidade, gradiente hidráulico e densidade de lineamentos e drenagens) derivados diretamente do Modelo Digital de Elevação, que por sua vez foi obtido pelo tratamento de dados SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) da Agência Espacial Americana (NASA). O trabalho foi complementado com a análise da rede de drenagem e de lineamentos extraídos de imagens, juntamente com a elaboração de perfis topográficos. Os resultados mostram tratar-se de uma estrutura dômica alongada com eixo maior orientado na direção NW-SE, marcada pelo alinhamento de intrusões alcalinas e basculamento dos acamamentos das rochas sedimentares que apresentam mergulho radial para fora da estrutura. A análise do relevo revelou a existência de uma superfície de aplainamento, hoje preservada na cota de 1200 m, que teria sido afetada por falhas normais de direções NW-SE e NE-SW. O modelo tectônico evolutivo elaborado para a região contempla a seguinte seqüência de eventos: atuação de esforços compressivos NE-SW no final do cretáceo, gerando falhas normais NE-SW, que afetam as rochas básicas da Formação Serra Geral e condicionam a colocação de diques alcalinos e a estruturação do domo; geração de falhas transcorrentes destrais que afetam todas as rochas da região, incluindo as rochas alcalinas, com binário orientado na direção NNE-SSW; configuração de uma superfície de aplainamento preservada na cota de 1200m, que perdurou, provavelmente, até o mioceno; distensão NE-SW e geração de falhas normais NW-SE que abatem e basculam a superfície aplainada e reorganizam a rede de drenagens; instalação de um provável evento distensivo NW-SE, responsável pela formação de falhas normais NE-SW, marcadas principalmente nos mapas morfométricos. / This study was focused on the meso-cenozoic tectonic evolution of the Domo de Lages region (south Santa Catarina State, Southern Brazil), through the analysis of brittle structures affecting sedimentary and igneous rocks, morphometric parameters, drainage network and main geomorphological features. Located in the border of the Paraná sedimentary basin, the Domo de Lages is characterized by a great variety of Late Cretacic alkaline rocks, which crops out as sills and dikes cutting the Paleozoic sedimentary rocks, and are associated with an uplift of hundreds to thousands of meters. These alkaline rocks are affected by brittle structures, mainly transcurrent and normal faults, indicative of Cenozoic active tectonics. In addition to the structural analysis, several morphometric maps were developed, as an aid to enlighten the evolutionary history of the region. Maps of hypsometry, slope, aspect, isobase surfaces, surface roughness, hydraulic gradient, lineament density and drainage density were derived from SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) Digital Elevation Models provided by NASA, and were complemented by topographic profiles, analysis of drainage network and lineament orientation. Results show that the dome has a elongated shape with major axis oriented NW-SE, defined by alignment of intrusive bodies and tilting of sedimentary rocks bedding planes, dipping radially outwards the center of the structure. Topographic analysis revealed the existence of a planation surface, preserved at 1200m a.s.l., wich would have been affected by NW-SE and NE-SW normal faults. A tectonic evolutionary model for the region was elaborated, according the following sequence of events: in the end of Cretaceous, a compressive NE stress generates NE-SW normal faults, which affect the basic rocks of Serra Geral Formation and controls the emplacement of alkaline dikes and the uplift of the domic structure; formation of transcurrent dextral faults affecting all rocks of the area, including the alkalines, with NNE-SSW oriented binary; development of a planation surface preserved at 1200m a.s.l. which remained probably until the Miocene; NE-SW extension, creating NW-SE normal faults that lowered and tilted the levelled surface and affected the drainage network; a last extensive NW-SE event probably happened, responsible for NE-SW normal faults seen mainly in the morphometric maps.

Este trabalho tem como objetivo discutir a evolução tectônica meso-cenozóica do Domo de Lages, SC, envolvendo análise das estruturas rúpteis que afetam as rochas da região, análise morfométrica e da rede de drenagem e aspectos geomorfológicos relevantes. O Domo de Lages, localizado na borda leste da Bacia do Paraná, na porção sul do estado de Santa Catarina, é caracterizado pela ocorrência de uma grande variedade de rochas alcalinas de idade neo-cretácea. Estas rochas afloram na forma de sills e diques e são intrusivas no pacote sedimentar da Bacia do Paraná, causando-lhe um soerguimento da ordem de centenas a milhares de metros. As rochas alcalinas foram afetadas por estruturas rúpteis, particularmente falhas transcorrentes e normais, denotando a presença de uma tectônica ativa durante o cenozóico. Para o entendimento do quadro evolutivo do domo, além da análise estrutural, foram elaborados diversos mapas morfométricos (hipsométrico, declividades, orientação de vertentes, superfícies de base, rugosidade, gradiente hidráulico e densidade de lineamentos e drenagens) derivados diretamente do Modelo Digital de Elevação, que por sua vez foi obtido pelo tratamento de dados SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) da Agência Espacial Americana (NASA). O trabalho foi complementado com a análise da rede de drenagem e de lineamentos extraídos de imagens, juntamente com a elaboração de perfis topográficos. Os resultados mostram tratar-se de uma estrutura dômica alongada com eixo maior orientado na direção NW-SE, marcada pelo alinhamento de intrusões alcalinas e basculamento dos acamamentos das rochas sedimentares que apresentam mergulho radial para fora da estrutura. A análise do relevo revelou a existência de uma superfície de aplainamento, hoje preservada na cota de 1200 m, que teria sido afetada por falhas normais de direções NW-SE e NE-SW. O modelo tectônico evolutivo elaborado para a região contempla a seguinte seqüência de eventos: atuação de esforços compressivos NE-SW no final do cretáceo, gerando falhas normais NE-SW, que afetam as rochas básicas da Formação Serra Geral e condicionam a colocação de diques alcalinos e a estruturação do domo; geração de falhas transcorrentes destrais que afetam todas as rochas da região, incluindo as rochas alcalinas, com binário orientado na direção NNE-SSW; configuração de uma superfície de aplainamento preservada na cota de 1200m, que perdurou, provavelmente, até o mioceno; distensão NE-SW e geração de falhas normais NW-SE que abatem e basculam a superfície aplainada e reorganizam a rede de drenagens; instalação de um provável evento distensivo NW-SE, responsável pela formação de falhas normais NE-SW, marcadas principalmente nos mapas morfométricos. / This study was focused on the meso-cenozoic tectonic evolution of the Domo de Lages region (south Santa Catarina State, Southern Brazil), through the analysis of brittle structures affecting sedimentary and igneous rocks, morphometric parameters, drainage network and main geomorphological features. Located in the border of the Paraná sedimentary basin, the Domo de Lages is characterized by a great variety of Late Cretacic alkaline rocks, which crops out as sills and dikes cutting the Paleozoic sedimentary rocks, and are associated with an uplift of hundreds to thousands of meters. These alkaline rocks are affected by brittle structures, mainly transcurrent and normal faults, indicative of Cenozoic active tectonics. In addition to the structural analysis, several morphometric maps were developed, as an aid to enlighten the evolutionary history of the region. Maps of hypsometry, slope, aspect, isobase surfaces, surface roughness, hydraulic gradient, lineament density and drainage density were derived from SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) Digital Elevation Models provided by NASA, and were complemented by topographic profiles, analysis of drainage network and lineament orientation. Results show that the dome has a elongated shape with major axis oriented NW-SE, defined by alignment of intrusive bodies and tilting of sedimentary rocks bedding planes, dipping radially outwards the center of the structure. Topographic analysis revealed the existence of a planation surface, preserved at 1200m a.s.l., wich would have been affected by NW-SE and NE-SW normal faults. A tectonic evolutionary model for the region was elaborated, according the following sequence of events: in the end of Cretaceous, a compressive NE stress generates NE-SW normal faults, which affect the basic rocks of Serra Geral Formation and controls the emplacement of alkaline dikes and the uplift of the domic structure; formation of transcurrent dextral faults affecting all rocks of the area, including the alkalines, with NNE-SSW oriented binary; development of a planation surface preserved at 1200m a.s.l. which remained probably until the Miocene; NE-SW extension, creating NW-SE normal faults that lowered and tilted the levelled surface and affected the drainage network; a last extensive NW-SE event probably happened, responsible for NE-SW normal faults seen mainly in the morphometric maps.

Orientador: George Luiz Luvizotto / Resumo: O Gráben Ribeirão das Lajes (GRL) foi mapeado no limite entre as escarpas da Serra do Mar e o Gráben da Guanabara, no estado do Rio de Janeiro, Brasil. O presente estudo buscou caracterizar a configuração e evolução tectônica cenozoica do GRL a partir de métodos que integram procedimentos em laboratório e trabalhos de campo, envolvendo Geologia Estrutural e Geomorfologia Tectônica. Esta bacia tipo gráben encontra-se encaixada na estrutura pretérita NE-SW do embasamento pré-cambriano, composto de gnaisse bandado milonítico da Unidade Arcádia-Areal, juntamente com ortognaisses e granitoides do Arco Magmático Rio Negro. Essas rochas estão intrudidas por diques de diabásio cretáceos de direção NE-SW. O registro sedimentar está associado, principalmente, aos depósitos aluvionares e coluvionares, que se estendem por 20 km de comprimento por 9 km de largura, expostos de maneira irregular e separados por altos intrabacinais. As características da rede de drenagem e do relevo da área, somados aos inúmeros e persistentes lineamentos, mostram, em conjunto com os dados levantados em campo, que os traços principais se associam às fraturas. O GRL é uma estrutura alongada e estreita delimitada por falhas NE-SW, em ambas as bordas, e compartimentada fundamentalmente por fraturas de direção NW-SE e E-W. O primeiro evento de formação do GRL se relaciona com as falhas normais NE-SW do embasamento, equivalente ao processo de geração das bacias do Sistema de Riftes Cenozoicos do Sudeste do Brasil... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ribeirão das Lajes Graben (RLG) was mapped at the boundary between Serra do Mar escarpments and Guanabara Graben, in the state of Rio de Janeiro, Brazil. The present study aimed to characterize the Cenozoic tectonic evolution and shape of RLG from methods which incorporate procedures in laboratory and field work, involving structural geology and tectonics geomorphology. This basin was developed on thrust-sheared precambrian NE-SW substrate, consisting of banded milonytic gneisses from the Arcadia-Areal Unit, along with orthognaisses and granitoids from the Rio Negro Magmatic Arc. These rocks are intruded by cretaceous diabase dikes with NE-SW direction. The sedimentary record is mainly associated with alluvial and colluvial deposits, extending 20 km long and 9 km wide, irregularly exposed and separated by intrabacinal highs. The drainage network and relief characteristics, added to the numerous and persistent lineaments, even along with the data collected in the field, demonstrate that the main features are associated to fractures. This elongated and narrow graben is delimited by NE-SW faults at both edges, in addition to NW-SE and E-W fractures which compartmentalize it. The RLG was formed due to recognized NE-SW normal faults, event related to Cenozoic Rift System of Southeastern Brazil generation process. NE-SW structures are expressive in the fluvial system, morphotectonic pattern and preferential erosion and sedimentation zones. In a local scale, field-recognized high-an... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O estudo da hidrogeologia em aqüífero cristalino fraturado apresenta como maior desafio a imprevisibilidade do meio, uma vez que o fluxo ocorre exclusivamente pelas fraturas. Neste sentido informações de atitude, abertura e conectividade de fraturas tornam-se essenciais no entendimento do fluxo da água subterrânea. O presente trabalho busca aplicar o conhecimento da tectônica rúptil para caracterizar o meio fraturado, com intuito de auxiliar o estudo hidrogeológico do aqüífero. A área de estudo está localizada na porção leste do Município de Cotia, SP, no contexto do Complexo Embu, de idade proterozóica, na porção central da Faixa Ribeira. Ocorrem predominantemente rochas granitóides, com permeabilidade primária desprezível, rochas cataclásticas relacionadas às grandes zonas de cisalhamento de Taxaquara e Caucaia do Alto, metassedimentos e coberturas aluviais cenozóicas, estas ao longo das principais drenagens. Os principais eventos tectônicos de caráter rúptil da região estiveram relacionados à reativação mesozóico-cenozóica, inicialmente com a ruptura continental e abertura do Oceano Atlântico Sul e, posteriormente, a formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil (RCSB), e seus principais eventos de deformação. Os estudos foram desenvolvidos em duas escalas de trabalho. A primeira de semi-detalhe, em 1:50.000, e a segunda de detalhe, em 1:5.000, esta última em duas porções distintas dentro da área de semi-detalhe. Os resultados obtidos em escala de semi-detalhe, a partir da análise da tectônica rúptil (morfometria, fotogeologia e levantamentos de campo), serviram para direcionar as investigações em escala de detalhe, onde foram usados dados provenientes de sondagens, métodos BHTV (Bore Hole Television), levantamento de perfis de eletrorresistividade e dados hidrogeológicos de poços de monitoramento instalados no aqüífero em meio fraturado. Os estudos de escala de semi-detalhe permitiram delinear lineamentos de direções N-S, E-W, NE-SW e NW-SE, originados pelas diversas fases de deformação rúptil. Esses dados de lineamentos foram correlacionados com dados de atitude de falhas e juntas medidas em afloramento, e, posteriormente, associados às diferentes fases de deformação descritas para o RCSB. Foram definidas seis famílias de juntas: a) família NNW-SSE, com mergulho alto para NE); b) família NE-SW com mergulho sub-vertical; c) família E-W com mergulho alto para NW); d) família WNW-ESE com mergulho alto para NE); e) família NESW com mergulho médio para NW; e f) família NE-SW com mergulho médio para SE. Os resultados dos estudos desenvolvidos em escala de semi-detalhe, somados aos condicionantes geológicos e geomorfológicos das áreas selecionadas para estudos de detalhe, orientaram a instalação de poços de monitoramento verticais e inclinados nessas últimas. Foram instalados 11 poços na área de detalhe A e quatro poços na área de detalhe B. Os poços foram perfilados por televisionamento acústico e as fraturas identificadas nesses poços foram separadas por famílias e subfamílias: Família 1 (sub-horizontal), Família 2A (N-S com mergulho médio para W) e 2B (N-S com mergulho alto para E), Família 3A (NE-SW com mergulho médio para NW) e 3B (NE-SW com mergulho médio para SE) e Família 4 (WNW-ESE sub-vertical). Na maioria dos poços foram realizados ensaios hidráulicos para determinação da condutividade hidráulica (K), que variou de 1,55x10-8 a 2x10-5 cm/s, com média de 2,98x10-6 e desvio padrão de 5,60 x10-6 cm/s. Ensaios de bombeamento indicaram fluxo de água subterrânea através das estruturas N-S, com boa conexão com as estruturas NE-SW. A abertura média das fraturas foi de 1,13x10-3 cm, calculada com base nos valores de condutividade hidráulica correlacionados aos dados estruturais. A partir dos dados hidrogeológicos e estruturais foi proposto um método para se estimar a transmissividade e condutividade hidráulica de um poço instalado no aqüífero fraturado. / The main challenge in a hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer is the unpredictability of media, because the ground-water flows only through the fractures. Informations about strike, dip, opening and connectivity among fractures become essential in order to understand the ground-water flow. This work is an application of the concepts of the brittle tectonics to characterize a fractured media in order to help the hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer. The study area is located at the eastern part of the City of Cotia, State of São Paulo, Southeastern Brazil, in the context of the Proterozoic Embu Complex, in the central part of Ribeira Belt. This area encompass predominantly granitoid rocks (with negligible primary permeability), cataclastic rocks related to the Taxaquara and Caucaia do Alto shear zones, and metasedimentary rocks. Quaternary alluvial deposits occur along the main drainages. The main brittle tectonic events in the region are related to the Mesozoic-Cenozoic reactivation, associated with the continental break-up, the opening of the South Atlantic Ocean, and the formation and deformation of the basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil (CRSB). The study was carried out in two working scales. First in a semi-detail scale, at 1:50,000, of a large area, were brittle tectonic analysis (morphometry, photogeology and field survey in outcrops) was performed. The achieved results were used to select two small areas, within the semi-detail area, for a detailed investigation, on scale of 1:5,000, in which data from rock-boring, BHTV (Bore Hole Television), eletroresistivity and hydrogeology from bedrock monitoring wells were obtained. At a semi-detail scale it was possible to delineate lineaments of N-S, E-W, NE-SW and NW-SE-trending directions, probably originated during several brittle deformational events. Data from lineaments were first correlated with data of fault and joint measured in outcrops and latterly associated with different deformation phases described in CRSB. Six joint families were defined: a) steeply northeastward dipping NNW-SSE-trending family; b) sub-vertically dipping NE-SW trending family; c) steeply northwestward dipping E-W-trending family; d) steeply northeastward dipping WNW-ESE-trending family); e) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the NW; and f) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the SE. Results of studies in the semi-detail investigation area allowed the selection of sites for drilling of 11 wells in detail area A and 4 wells in the detail area B. All the wells were surveyed by acoustic teleview and the identified fractures were classified in four families and two subfamilies: family 1 (sub-horizontal to gently dipping); family 2A (N-S-trending with moderate dipping towards the W) and 2B (NS-trending with steep dipping towards the E); family 3A (NE-SW-trending with moderate dipping towards the NW) and 3B (NE-SW-trending with moderate dipping towards the SE); and family 4 (WNW-ESE-trending with sub-vertical dipping). Hydraulic conductivity (K) measured in the wells ranged from 1.55x10-8 to 2x10-5 cm/s, with a mean of 2.98x10-6 and standard deviation of 5.60 x10-6 cm/s. Pumping tests showed the groundwater flow through N-S-trending structures and good connection with NE-SW-trending structures. The average opening of fractures attained 1.13x10-3 cm and was calculated on the basis of the amount of hydraulic conductivity correlated with structural data. Based on structural and hydrogeological data it was proposed a method for estimating the transmissivity and hydraulic conductivity of a well installed in the fractured-bedrock aquifer.

O estudo da hidrogeologia em aqüífero cristalino fraturado apresenta como maior desafio a imprevisibilidade do meio, uma vez que o fluxo ocorre exclusivamente pelas fraturas. Neste sentido informações de atitude, abertura e conectividade de fraturas tornam-se essenciais no entendimento do fluxo da água subterrânea. O presente trabalho busca aplicar o conhecimento da tectônica rúptil para caracterizar o meio fraturado, com intuito de auxiliar o estudo hidrogeológico do aqüífero. A área de estudo está localizada na porção leste do Município de Cotia, SP, no contexto do Complexo Embu, de idade proterozóica, na porção central da Faixa Ribeira. Ocorrem predominantemente rochas granitóides, com permeabilidade primária desprezível, rochas cataclásticas relacionadas às grandes zonas de cisalhamento de Taxaquara e Caucaia do Alto, metassedimentos e coberturas aluviais cenozóicas, estas ao longo das principais drenagens. Os principais eventos tectônicos de caráter rúptil da região estiveram relacionados à reativação mesozóico-cenozóica, inicialmente com a ruptura continental e abertura do Oceano Atlântico Sul e, posteriormente, a formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil (RCSB), e seus principais eventos de deformação. Os estudos foram desenvolvidos em duas escalas de trabalho. A primeira de semi-detalhe, em 1:50.000, e a segunda de detalhe, em 1:5.000, esta última em duas porções distintas dentro da área de semi-detalhe. Os resultados obtidos em escala de semi-detalhe, a partir da análise da tectônica rúptil (morfometria, fotogeologia e levantamentos de campo), serviram para direcionar as investigações em escala de detalhe, onde foram usados dados provenientes de sondagens, métodos BHTV (Bore Hole Television), levantamento de perfis de eletrorresistividade e dados hidrogeológicos de poços de monitoramento instalados no aqüífero em meio fraturado. Os estudos de escala de semi-detalhe permitiram delinear lineamentos de direções N-S, E-W, NE-SW e NW-SE, originados pelas diversas fases de deformação rúptil. Esses dados de lineamentos foram correlacionados com dados de atitude de falhas e juntas medidas em afloramento, e, posteriormente, associados às diferentes fases de deformação descritas para o RCSB. Foram definidas seis famílias de juntas: a) família NNW-SSE, com mergulho alto para NE); b) família NE-SW com mergulho sub-vertical; c) família E-W com mergulho alto para NW); d) família WNW-ESE com mergulho alto para NE); e) família NESW com mergulho médio para NW; e f) família NE-SW com mergulho médio para SE. Os resultados dos estudos desenvolvidos em escala de semi-detalhe, somados aos condicionantes geológicos e geomorfológicos das áreas selecionadas para estudos de detalhe, orientaram a instalação de poços de monitoramento verticais e inclinados nessas últimas. Foram instalados 11 poços na área de detalhe A e quatro poços na área de detalhe B. Os poços foram perfilados por televisionamento acústico e as fraturas identificadas nesses poços foram separadas por famílias e subfamílias: Família 1 (sub-horizontal), Família 2A (N-S com mergulho médio para W) e 2B (N-S com mergulho alto para E), Família 3A (NE-SW com mergulho médio para NW) e 3B (NE-SW com mergulho médio para SE) e Família 4 (WNW-ESE sub-vertical). Na maioria dos poços foram realizados ensaios hidráulicos para determinação da condutividade hidráulica (K), que variou de 1,55x10-8 a 2x10-5 cm/s, com média de 2,98x10-6 e desvio padrão de 5,60 x10-6 cm/s. Ensaios de bombeamento indicaram fluxo de água subterrânea através das estruturas N-S, com boa conexão com as estruturas NE-SW. A abertura média das fraturas foi de 1,13x10-3 cm, calculada com base nos valores de condutividade hidráulica correlacionados aos dados estruturais. A partir dos dados hidrogeológicos e estruturais foi proposto um método para se estimar a transmissividade e condutividade hidráulica de um poço instalado no aqüífero fraturado. / The main challenge in a hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer is the unpredictability of media, because the ground-water flows only through the fractures. Informations about strike, dip, opening and connectivity among fractures become essential in order to understand the ground-water flow. This work is an application of the concepts of the brittle tectonics to characterize a fractured media in order to help the hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer. The study area is located at the eastern part of the City of Cotia, State of São Paulo, Southeastern Brazil, in the context of the Proterozoic Embu Complex, in the central part of Ribeira Belt. This area encompass predominantly granitoid rocks (with negligible primary permeability), cataclastic rocks related to the Taxaquara and Caucaia do Alto shear zones, and metasedimentary rocks. Quaternary alluvial deposits occur along the main drainages. The main brittle tectonic events in the region are related to the Mesozoic-Cenozoic reactivation, associated with the continental break-up, the opening of the South Atlantic Ocean, and the formation and deformation of the basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil (CRSB). The study was carried out in two working scales. First in a semi-detail scale, at 1:50,000, of a large area, were brittle tectonic analysis (morphometry, photogeology and field survey in outcrops) was performed. The achieved results were used to select two small areas, within the semi-detail area, for a detailed investigation, on scale of 1:5,000, in which data from rock-boring, BHTV (Bore Hole Television), eletroresistivity and hydrogeology from bedrock monitoring wells were obtained. At a semi-detail scale it was possible to delineate lineaments of N-S, E-W, NE-SW and NW-SE-trending directions, probably originated during several brittle deformational events. Data from lineaments were first correlated with data of fault and joint measured in outcrops and latterly associated with different deformation phases described in CRSB. Six joint families were defined: a) steeply northeastward dipping NNW-SSE-trending family; b) sub-vertically dipping NE-SW trending family; c) steeply northwestward dipping E-W-trending family; d) steeply northeastward dipping WNW-ESE-trending family); e) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the NW; and f) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the SE. Results of studies in the semi-detail investigation area allowed the selection of sites for drilling of 11 wells in detail area A and 4 wells in the detail area B. All the wells were surveyed by acoustic teleview and the identified fractures were classified in four families and two subfamilies: family 1 (sub-horizontal to gently dipping); family 2A (N-S-trending with moderate dipping towards the W) and 2B (NS-trending with steep dipping towards the E); family 3A (NE-SW-trending with moderate dipping towards the NW) and 3B (NE-SW-trending with moderate dipping towards the SE); and family 4 (WNW-ESE-trending with sub-vertical dipping). Hydraulic conductivity (K) measured in the wells ranged from 1.55x10-8 to 2x10-5 cm/s, with a mean of 2.98x10-6 and standard deviation of 5.60 x10-6 cm/s. Pumping tests showed the groundwater flow through N-S-trending structures and good connection with NE-SW-trending structures. The average opening of fractures attained 1.13x10-3 cm and was calculated on the basis of the amount of hydraulic conductivity correlated with structural data. Based on structural and hydrogeological data it was proposed a method for estimating the transmissivity and hydraulic conductivity of a well installed in the fractured-bedrock aquifer.

Le massif de marbres de Saint-Béat se situe dans la Zone Interne Métamorphique des Pyrénées centrales françaises. Il est formé de sédiments mésozoïques métamorphisés lors de l'événement métamorphique extensif Haute température - Basse pression classiquement décrit dans les Pyrénées. L'objet de cette thèse est de caractériser la déformation ductile et la fracturation qui affectent ce massif, et de déterminer dans quelle mesure les processus responsables de la fracturation peuvent être influencés par l'état de déformation. Les caractéristiques de la déformation des marbres et de ses roches encaissantes seront déterminées essentiellement grâce aux orientations préférentielles des axes de la calcite (marbre) et du quartz (socle paléozoïque), déterminées à l'aide de mesures à l'EBSD. L'observation en lame mince des textures de la calcite permet de quantifier les taux de déformation et d'estimer la température de cette déformation. Combinés aux observations de terrain, ces résultats permettent de proposer un modèle structural retraçant l'évolution du bassin depuis l'extension aptio-albienne jusqu'à son état actuel. La fracturation du massif est ensuite regardée à différentes échelles, depuis la photo aérienne jusqu'à l'affleurement. Quatre zones seront étudiées en détail afin de classifier les fractures par familles de mêmes caractéristiques et de reconstituer localement les paléo-régimes de contraintes. On comparera les tenseurs obtenus avec les régimes tectoniques décrits dans la littérature. Trois faciès légèrement différents de marbre servent de base à une étude visant à discuter de l'état d'anisotropie de la roche. Ainsi, des essais en compression simple, en traction indirecte et des mesures de vitesses acoustiques sont pratiqués sur des carottes orientées réalisées dans ces trois faciès ; leurs résultats donnent accès aux caractéristiques internes de la roche. On comparera et discutera les résultats d'un faciès à l'autre, et au sein du même faciès, d'une orientation à l'autre. Les résultats obtenus sur la fracturation servent de guide à la classification des fractures observées sur les fronts de tirs, lors du creusement du tunnel routier de Saint-Béat, recoupant le massif sur plus d'un kilomètre du Nord au Sud. / The Saint-Béat massif, composed of different marble facies, is part of the Internal Metamorphic Zone of the French Central Pyrenees. It is formed by Mesozoic sediments metamorphosed by the High Temperature – Low Pressure extensional event, classically described in the Pyrenees. The aim of this work is to characterize the deformation and fractured state of the massif, and to understand how the former can constrain the latter. The ductile deformation state is recorded in calcite grains for Mesozoic rocks, or in quartz grains for Paleozoic rocks. Their preferential lattice orientations have been measured with the EBSD method. Calcite texture observations give indications about deformation rates and temperatures. These results, in addition with field observations, allow us to rebuild the structural evolution of the massif, from the Albian extension. Fracturing along the massif is described at different scales. Four outcrops are selected in order to characterize and to classify fractures, and locally reconstruct the paleo stress tensor. The obtained tensors are presented and compared to those already published. Three slightly different marble facies are used to discuss the degree of anisotropy of the rock. Mechanical experiments such as compression tests, tensile tests and velocity measurements of elastic waves are carried out on oriented cores within these three facies. These results provide internal rock characteristics which are discussed and compared for the three facies, and for different orientations of the cores.

Aspectos referentes à tectônica rúptil mesozóico-cenozóica da Serra dos Órgãos, nome local dado a Serra do Mar na porção correspondente ao Parque Nacional da Serra dos Órgãos - PARNASO (municípios de Petrópolis, Teresópolis e Magé, Estado do Rio de Janeiro), foram investigados por meio da análise morfoestrutural e de levantamentos de campo. A área estudada compreende elevações que ultrapassam 2.200m de altitude e está incluída no Terreno Oriental do setor central da Faixa Ribeira, de idade neoproterozóica-cambriana, onde afloram rochas metassedimentares intrudidas por várias gerações de rochas granitóides. A análise conjunta dos resultados provenientes dos modelos digitais de elevação, mapas morfométricos, lineamentos, estruturas rúpteis e litotipos, associada ao quadro tectônico regional do sudeste do país, permitiu admitir que a formação das principais feições rúpteis verificadas no PARNASO pode estar relacionada a seis regimes tectônicos superpostos. O primeiro regime remontaria ao Neoproterozóico-Cambriano e seria caracterizado por transcorrência sinistral, com binário de direção geral E-W (compressão de direção NE-SW e distensão NW-SE). Regimes semelhantes foram ativos durante o Eocretáceo e Neocretáceo-Paleoceno, reponsáveis, respectivamente, pela colocação do enxame de diques básicos que ocorre na porção centro ocidental do Estado do Rio de Janeiro, e pelos centros intrusivos e diques de rochas alcalinas dispostos ao longo do Alinhamento Magmático de Cabo Frio. Estes regimes ocasionaram intenso fraturamento de orientação NE-SW distribuído por todo o PARNASO. Novo regime tectônico teria operado no Eoceno, caracterizado por distensão de direção NW-SE, considerado como gerador do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Embora as feições rúpteis associadas a esta fase tectônica não estejam muito evidentes, sua principal conseqüência no PARNASO seria a compartimentação do relevo da sua porção sul-sudeste em blocos alongados e escalonados abatidos para sudeste. Concomitantemente a este abatimento, deu-se a deformação de uma antiga superfície de aplainamento, que teria nivelado a cimeira da Serra dos Órgãos em torno de 2.000 m. O regime tectônico seguinte, caracterizado por cisalhamento dextral com binário de direção E-W (compressão de direção NW-SE e distensão NE-SW), de idade pleistocena a holocena, teria reativado fraturas de orientação NW-SE, hoje realçadas pelas facetas trapezoidais observadas ao longo do vale do Rio do Bonfim. O último regime tectônico registrado encontra correspondência com uma compressão de direção E-W, de idade holocena. / Mezosoic-Cenozoic brittle tectonics of the Serra dos Órgãos range in the Rio de Janeiro State, southeastern Brazil, was investigated using morphostructural analysis and field surveys. The study area is a sector of the Serra do Mar coastal range, with summits over 2.200 m a.s.l., and is included in the central segment of the Neoproterozoic-Cambrian Ribeira Belt, where metassedimentary and several generations of granitoid rocks occur. Integrated analysis of digital elevation models, morphometric maps, lineaments, brittle structures and distribution of lithotypes, and comparison with the regional tectonic context of Southeastern Brazil, allowed us to admit that the main brittle features observed in the region are related to six superimposed brittle tectonic regimes. The first tectonic regime, of Neoproterozoic-Cambrian age, was characterized by left-lateral E-W-trending strike-slip, with NE-SW compression and NW-SE extension. Similar regimes were active during Early Cretaceous and Late Cretaceous to Paleocene, when they were responsible, respectively, for the emplacement of basic dykes swarm of the central-western portion of Rio de Janeiro State, and of the intrusive centers and alkaline dykes along the Cabo Frio Magmatic Lineament. This regime caused intense and widespread NE-SW-trending fracturing throughout the study area. During the Eocene, a NW-SE-trending extensional regime, considered as generator of the Continental Rift of Southeastern Brazil, operated in the region. It was responsible for the relief segmentation in the south-southeast part of the area, where NE-SW-trending elongated blocks in a step-like array descending to the southeast are observed. At the same time occurred the deformation of an old erosion surface, which had previously leveled the summit of the Serra dos Órgãos range at around 2.000 m a.s.l. The next tectonic regime is related to a NW-SE Late Pleistocene-Holocene compression which have reactivated NW-SE-trending fractures as normal faults, partially preserved as trapezoidal facets in the landscape. The last tectonic regime recorded in the region finds correspondence with an E-W Holocene compression.

Aspectos referentes à tectônica rúptil mesozóico-cenozóica da Serra dos Órgãos, nome local dado a Serra do Mar na porção correspondente ao Parque Nacional da Serra dos Órgãos - PARNASO (municípios de Petrópolis, Teresópolis e Magé, Estado do Rio de Janeiro), foram investigados por meio da análise morfoestrutural e de levantamentos de campo. A área estudada compreende elevações que ultrapassam 2.200m de altitude e está incluída no Terreno Oriental do setor central da Faixa Ribeira, de idade neoproterozóica-cambriana, onde afloram rochas metassedimentares intrudidas por várias gerações de rochas granitóides. A análise conjunta dos resultados provenientes dos modelos digitais de elevação, mapas morfométricos, lineamentos, estruturas rúpteis e litotipos, associada ao quadro tectônico regional do sudeste do país, permitiu admitir que a formação das principais feições rúpteis verificadas no PARNASO pode estar relacionada a seis regimes tectônicos superpostos. O primeiro regime remontaria ao Neoproterozóico-Cambriano e seria caracterizado por transcorrência sinistral, com binário de direção geral E-W (compressão de direção NE-SW e distensão NW-SE). Regimes semelhantes foram ativos durante o Eocretáceo e Neocretáceo-Paleoceno, reponsáveis, respectivamente, pela colocação do enxame de diques básicos que ocorre na porção centro ocidental do Estado do Rio de Janeiro, e pelos centros intrusivos e diques de rochas alcalinas dispostos ao longo do Alinhamento Magmático de Cabo Frio. Estes regimes ocasionaram intenso fraturamento de orientação NE-SW distribuído por todo o PARNASO. Novo regime tectônico teria operado no Eoceno, caracterizado por distensão de direção NW-SE, considerado como gerador do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Embora as feições rúpteis associadas a esta fase tectônica não estejam muito evidentes, sua principal conseqüência no PARNASO seria a compartimentação do relevo da sua porção sul-sudeste em blocos alongados e escalonados abatidos para sudeste. Concomitantemente a este abatimento, deu-se a deformação de uma antiga superfície de aplainamento, que teria nivelado a cimeira da Serra dos Órgãos em torno de 2.000 m. O regime tectônico seguinte, caracterizado por cisalhamento dextral com binário de direção E-W (compressão de direção NW-SE e distensão NE-SW), de idade pleistocena a holocena, teria reativado fraturas de orientação NW-SE, hoje realçadas pelas facetas trapezoidais observadas ao longo do vale do Rio do Bonfim. O último regime tectônico registrado encontra correspondência com uma compressão de direção E-W, de idade holocena. / Mezosoic-Cenozoic brittle tectonics of the Serra dos Órgãos range in the Rio de Janeiro State, southeastern Brazil, was investigated using morphostructural analysis and field surveys. The study area is a sector of the Serra do Mar coastal range, with summits over 2.200 m a.s.l., and is included in the central segment of the Neoproterozoic-Cambrian Ribeira Belt, where metassedimentary and several generations of granitoid rocks occur. Integrated analysis of digital elevation models, morphometric maps, lineaments, brittle structures and distribution of lithotypes, and comparison with the regional tectonic context of Southeastern Brazil, allowed us to admit that the main brittle features observed in the region are related to six superimposed brittle tectonic regimes. The first tectonic regime, of Neoproterozoic-Cambrian age, was characterized by left-lateral E-W-trending strike-slip, with NE-SW compression and NW-SE extension. Similar regimes were active during Early Cretaceous and Late Cretaceous to Paleocene, when they were responsible, respectively, for the emplacement of basic dykes swarm of the central-western portion of Rio de Janeiro State, and of the intrusive centers and alkaline dykes along the Cabo Frio Magmatic Lineament. This regime caused intense and widespread NE-SW-trending fracturing throughout the study area. During the Eocene, a NW-SE-trending extensional regime, considered as generator of the Continental Rift of Southeastern Brazil, operated in the region. It was responsible for the relief segmentation in the south-southeast part of the area, where NE-SW-trending elongated blocks in a step-like array descending to the southeast are observed. At the same time occurred the deformation of an old erosion surface, which had previously leveled the summit of the Serra dos Órgãos range at around 2.000 m a.s.l. The next tectonic regime is related to a NW-SE Late Pleistocene-Holocene compression which have reactivated NW-SE-trending fractures as normal faults, partially preserved as trapezoidal facets in the landscape. The last tectonic regime recorded in the region finds correspondence with an E-W Holocene compression.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelDS_DISSERT.pdf: 4082190 bytes, checksum: dabe52ff23738bb49110e1bc03f1b41a (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / The structural knowledge of the western portion of the Potiguar Basin is still in its infancy, especially these related to NW-trending fault systems. This paper analyzes the Po?o Verde-Cara?bas Fault System, which was initially recognized in subsurface. The activities involved in this study correspond to remote-sensing analysis and, in particular, to the geometric and kinematic analysis of post-rift sequences of the basin. In addition, the study aimed to determine the stress fields operating in the area. The studies were carried out in an area of 1,000 km?, located in the western portion of Potiguar Basin along the Po?o Verde-Cara?bas Fault System, Rio Grande do Norte State. The remote sensing imagery indicates a predominance of NW-SE-trending lineaments, consistent with the fault system under study, followed by the NE-SW, N-S and E-W directions. The tectonic structures mapped were analyzed only in outcrops of the Janda?ra Formantion. They are joints (filled or not) in all directions, but with predominance of the NW-trending joints. Faults are usually N-S-trending normal faults and NW-SE and NE-SW-trending strike-slip faults. Geodynamic analysis identified two tectonic stress fields: the first field, "Field 1" is represented by an N-S-trending horizontal compression and E-W-trending horizontal extension. This field affected the Potiguar Basin at least until the Miocene. The second field, "Field 2", is represented by an E-W-trending horizontal compression and N-S-trending horizontal extension. This is the present-day stress field and has affected the Potiguar basin since the Pliocene / O conhecimento estrutural da por??o oeste da Bacia Potiguar ainda ? incipiente, principalmente aquele relacionado aos sistemas de falhas NW-SE. Esta disserta??o analisa o Sistema de Falhas Po?o Verde-Cara?bas, onde foi inicialmente individualizado em subsuperf?cie. As atividades realizadas inerentes a este estudo correspondem ? an?lise de sensoriamento remoto e principalmente ? an?lise geom?trica e cinem?tica, da seq??ncia p?s-rifte da bacia. Al?m disso, o estudo teve como objetivo determinar os campos de tens?o que operam na ?rea. Os estudos foram realizados numa ?rea de 1.000 km?, localizada na por??o oeste da Bacia Potiguar, ao longo do Sistema de Falhas Po?o Verde-Cara?bas, estado do Rio Grande do Norte. As imagens de sensoriamento remoto indicam uma predomin?ncia de lineamentos orientados na dire??o NW-SE, consistente com o sistema de falha em estudo, seguido das dire??es NE-SW, N-S e E-W. As estruturas tect?nicas mapeadas foram analisadas somente em afloramentos da Forma??o Janda?ra. Eles s?o juntas (preenchidas ou n?o) em todas as dire??es com predomin?ncia para o trend NW-SE. Falhas normais de dire??o aproximada N-S, falhas transcorrentes nas dire??es NW-SE e NE-SW. A an?lise geodin?mica identificou dois campos de tens?es. O primeiro campo, Campo 1 , ? representado por uma compress?o N-S horizontal e distens?o E-W. Este campo atuou na Bacia Potiguar pelo menos at? o Mioceno. O segundo campo, Campo 2 ? representado por uma compress?o horizontal E-W e distens?o horizontal N-S. Este ? o atual campo de tens?es e tem afetado a Bacia Potiguar desde o Plioceno