Os terrenos cársticos normalmente são constituídos por calcários, dolomitos, mármores e evaporitos. Nestes terrenos, a percolação de águas superficiais e subterrâneas, provocam o fenômeno da carstificação, ou seja, a dissolução química destas rochas, que por sua vez, dá origem aos problemas cársticos, tais como colapsos e subsidências, afetando qualquer tipo de uso e ocupação do solo em intensidades variadas. Desta forma, este trabalho procura avaliar as condições geológicas e geotécnicas das rochas carstificáveis, a fim de subsidiar trabalhos que visam contemplar o uso e ocupação de terrenos carstificáveis. Para tanto, elaborou-se uma extensa revisão bibliográfica sobre o tema, bem como, escolheu-se uma área urbana, onde ocorreram problemas de colapsos devido aos processos de carstificação, e que representasse estes terrenos no Brasil. Para o estudo de caso, optou-se pela cidade de Nobres, estado de Mato Grosso. As análises basearam-se no mapeamento geológico sistemático; interpretação de fotografias aéreas e imagens de satélite; identificação das feições de dissolução e formas de relevo cárstico; e prospecção geofísica. Entre estas técnicas, destaca-se que o processamento digital do terreno, através de imagens Landsat TM-5, não proporcionou resultados satisfatórios. A área constitui-se num poljé em formação, onde as principais formas de dissolução apresentam um controle litológico e estrutural. Além disso, também definiu-se dois sistemas de relevo cárstico, ou sejam: o vale e os morros cársticos. E, por fim, elaborou-se uma proposta para avaliação geológica-geotécnica para áreas sujeitas a problemas de carstificação, em escalas regionais e de detalhe. / not available

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-18Bitstream added on 2014-06-13T20:24:48Z : No. of bitstreams: 1 hardt_r_dr_rcla.pdf: 4572815 bytes, checksum: 0c1bd7aa44b19280926515147be7a636 (MD5) / L’existence de karsts dans les grès a été longtemps sujette à controverse, mais est de plus en plus acceptée depuis les dernières décennies par les karstologues. Le sous-sol d’une grande partie du territoire brésilien se constitue de grès et de métagrès. Des pluies abondantes, un couvert végétal et une matière organique abondante liés au climat tropical caractérisant majoritairement le pays, la présence d’oxydes de fer et de périodes d’érosion physicochimique prolongées ont favorisé l’altération chimique des quartz. Cette combinaison de facteurs a produit une grande variété de reliefs karstiques, ainsi que leur organisation sous la forme de systèmes karstiques gréseux. Quatre zones ont été étudiées en détail afin de comparer et de caractériser la morphologie karstique et les systèmes karstiques dans cette lithologie. Au Brésil, il s’agit de la Serra d’Itaqueri, de la Chapada dos Guimarães et de la région de Campos Gerais. En France, nous avons examiné les morphologies associées aux grès de la forêt de Fontainebleau. En outre, d'autres sites ont été visités afin de recueillir des données comparatives permettant une meilleure compréhension des processus morphogénétiques et de l'organisation des reliefs. Cette étude démontre la nature karstique des formes rencontrées et apporte une meilleure compréhension à leur intégration dans les paysages et leur intégration systémique. Les connaissances ainsi acquises autorisent la formulation d’une série d’hypothèses sur les processus impliqués dans la structuration de ces reliefs et des systèmes karstiques. L’influence de la végétation est soulignée, notamment comme... (Résumé complet accès életronique cidessous) / A carstificação dos arenitos já foi considerado um tema polêmico no passado, mas nas últimas décadas, vem sendo cada vez mais aceito pela comunidade de pesquisadores do carste. No Brasil, uma ampla área do território possui afloramentos de arenitos e meta-arenitos, e o clima tropical, com abundância de chuva e vegetação, associado a presença de matéria orgânica, óxidos de ferro, sais e longo tempo de exposição às intempéries, entre outros elementos, permitem uma aceleração do processo de intemperismo químico do quartzo, produzindo uma ampla variedade de formas cársticas, além de uma organização espacial, permitindo-se falar em Sistemas Cársticos em Arenitos. Visando a comparação e a caracterização da morfologia cárstica e dos sistemas cársticos nesta litologia, quatro áreas foram estudadas com maior grau de detalhamento, bem como outras áreas foram visitadas, com a ideia de fornecer subsídios comparativos na compreensão dos processos e organização, através do estudo das formas. As áreas estudadas foram a Serra de Itaqueri; a Chapada dos Guimarães, e a região dos Campos Gerais, no Brasil, e a região da Forêt de Fontainebleau, na França. Conseguiu-se, com isso, demonstrar a natureza cárstica das formas de relevo encontradas, entender a organização destas formas na paisagem e sua integração sistêmica, e fornecer subsídios para a formulação de hipóteses dos processos envolvidos na estruturação de tais formas e sistemas, sobretudo da importância da cobertura vegetal, como auxiliar na dissolução do quartzo, e do processo de “fantomização” da rocha (alteração “in situ”) e posterior remoção, por dissolução completa ou mecanicamente, da matéria alterada, resultando em formas e sistemas cársticos... / Karstification of sandstone was considered a controversial topic in the past, but has become increasingly accepted by karst researchers in recent decades. A large area of Brazil’s territory has sandstone and metasandstone outcrops. The country’s tropical climate, abundant rainfall and vegetation, allied to the presence of organic matter, iron oxides, salts and long weathering processes, among other factors, accelerate the chemical weathering of quartz. This combination of factors has produced a wide variety of karst landforms, as well as a spatial organization, that allows them to be referred to as Sandstone Karst Systems. Four areas were studied in great detail to compare and characterize the karst morphology and karst systems in this lithology. In addition, other areas were visited to collect comparative data to help shed further light on geological processes and the organization of landforms. The areas under study were Serra de Itaqueri, the Chapada dos Guimarães, and the region of Campos Gerais in Brazil, and the region of Forêt de Fontainebleau in France. This study allowed for the determination of the karst topography and an understanding of the organization of these landscape processes and their systemic integration. The knowledge thus gained served to underpin the formulation of hypotheses about the processes involved in the structuring of these landforms and systems, and above all the importance of vegetation as an aid for quartz dissolution, and about the process of rock phantomization (in situ alteration) and subsequent removal of modified material by complete dissolution or by mechanical means, resulting in karst landforms and systems. The aforementioned hypotheses served as the basis for a proposal to amend the definition of karst with respect to the term... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadores: Alvaro Penteado Crosta, Ivo Karmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-09T11:20:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_PauloGaiotti_M.pdf: 18847957 bytes, checksum: 502d843904185657b3708f81c4ac1063 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho aborda a caracterização do meio físico em ambientes cársticos com o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e SIG, tomando como exemplo o Parque Nacional Cavernas do Peruaçu, municípios de Januária e Itacarambi, MG. A escolha desta área se deveu à alta relevância da região em termos de seu conteúdo espeleológico, arqueológico, geomorfológico e biótico, sendo uma mas mais importantes e expressivas áreas cársticas do Brasil. Para atingir o objetivo desta pesquisa, foram enfocados aspectos do meio físico, tais como geologia, geomorfologia, hidrografia e espeleologia. As técnicas de sensoriamento remoto utilizadas incluíram a espectroscopia de reflectância, voltada à análise qualitativa de amostras de carbonatos, e o processamento digital de imagens multiespectrais geradas por sensores orbitais, incluindo a geração e análise de composições coloridas, índice de vegetação, transformações e realces espectrais e classificações espectrais de elementos da superfície, tendo resultado em discriminações litológicas, litofaciológicas e de comunidades vegetais. A modelagem espacial de vários atributos geográficos da área de estudo foi realizada por meio de técnicas de SIG com o objetivo de analisar de forma integrada dados de fontes e formatos diversos, calcular parâmetros morfométricos, refinar mapas pré-existentes, produzir modelos tridimensionais realísticos, realizar análises espaciais e, por fim, gerar um mapa de potencial espeleológico, este último com a finalidade de servir de orientação a futuros trabalhos de exploração em campo. Foram analisados e discutidos os resultados e as limitações encontradas, no que tange a procedimentos empregados e características dos dados utilizados, como as imagens de sensoriamento remoto. O uso conjunto dessas geotecnologias atendeu aos objetivos propostos, demonstrando como o uso dessas ferramentas pode contribuir para diminuir a subjetividade das análises, proporcionando uma descrição quantitativa de elementos do ambientes cárstico, complementar aos estudos qualitativos existentes / Abstract: This dissertation deals with the characterization of karstic environments through the use of remote sensing and GIS techniques, using as a case study the Cavernas do Peruaçu National Park, located in Januária and Itacarambi counties, Minas Gerais State, Brazil. The selection of this area was due to its relevance in terms of the speleological, archeological, geomorphological and biotic contents, representing one of the most important karstic areas in Brazil. Aspects such as geology, geomorphology, hydrography and speleology were considered in the analysis of the physical environment of the study area. Remote sensing techniques comprised reflectance spectroscopy, used for the quantitative analysis of carbonate rocks, and digital image processing applied to imagery acquired by spaceborne sensors, including color composites, vegetation index, spectral enhancement and transforms and spectral classification of surface targets which resulted in lithologic, lithofaciologic and vegetation communities discrimination. Spatial modeling of geographic attributes was carried out by means of GIS techniques aiming to analyze multi-source map and image data, to calculate morphometric parameters, to refine pre-existing map, to produce realistic tridimensional models, to perform spatial analysis and, finally, to generate a map of the speleological potential, this latter with the purpose to orientate future exploration surveys in the field. Results and constraints were analyzed and discussed with respect to the procedures employed and the characteristics of the data employed, such as remote sensing imagery. The joint use of geotechnologies met the proposed objectives, demonstrating how the use of these tools may contribute to diminish the subjectivity of the analysis, allowing quantitative descriptions of karstic environments, complementing existing qualitative studies / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Os terrenos cársticos normalmente são constituídos por calcários, dolomitos, mármores e evaporitos. Nestes terrenos, a percolação de águas superficiais e subterrâneas, provocam o fenômeno da carstificação, ou seja, a dissolução química destas rochas, que por sua vez, dá origem aos problemas cársticos, tais como colapsos e subsidências, afetando qualquer tipo de uso e ocupação do solo em intensidades variadas. Desta forma, este trabalho procura avaliar as condições geológicas e geotécnicas das rochas carstificáveis, a fim de subsidiar trabalhos que visam contemplar o uso e ocupação de terrenos carstificáveis. Para tanto, elaborou-se uma extensa revisão bibliográfica sobre o tema, bem como, escolheu-se uma área urbana, onde ocorreram problemas de colapsos devido aos processos de carstificação, e que representasse estes terrenos no Brasil. Para o estudo de caso, optou-se pela cidade de Nobres, estado de Mato Grosso. As análises basearam-se no mapeamento geológico sistemático; interpretação de fotografias aéreas e imagens de satélite; identificação das feições de dissolução e formas de relevo cárstico; e prospecção geofísica. Entre estas técnicas, destaca-se que o processamento digital do terreno, através de imagens Landsat TM-5, não proporcionou resultados satisfatórios. A área constitui-se num poljé em formação, onde as principais formas de dissolução apresentam um controle litológico e estrutural. Além disso, também definiu-se dois sistemas de relevo cárstico, ou sejam: o vale e os morros cársticos. E, por fim, elaborou-se uma proposta para avaliação geológica-geotécnica para áreas sujeitas a problemas de carstificação, em escalas regionais e de detalhe. / not available

A seleção da área de pesquisa, localizada na região do município de Sete Lagoas (MG), surgiu pelo interesse em desenvolver o conhecimento de aspectos específicos da geologia do carste pouco estudados das rochas carbonáticas neoproterozoicas de uma área representativa da Formação Sete Lagoas (FSL). O estudo dos aspectos litológicos, geoquímicos, estruturais e cársticos abordados neste trabalho permitiram estabelecer algumas diferenças importantes para o desenvolvimento da porosidade de dissolução das rochas dos membros Pedro Leopoldo (MPL) e Lagoa Santa (MLS) da FSL. O estudo estrutural da porosidade secundária permitiu distinguir três conjuntos principais de descontinuidades rúpteis, cujas direções principais C1, C2 e C3, com orientações subverticais são: N10-20E, N30-40E e N80-W, respectivamente; estes conjuntos combinados com a superfície de acamamento individualizaram 3 linhas de interseção L1, L2 e L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º e N80W/6-10º, as quais guiam grande parte do desenvolvimento da porosidade terciária cárstica das rochas da FSL. As diferenças geoquímicas e litológicas entre os membros da FSL são outro fator determinante para os diferentes graus de carstificação observados em campo, sendo que o MLS é mais susceptível à dissolução e à formação de porosidade terciária devido aos baixos teores médios de MgO e de resíduo insolúvel, em relação ao MPL. O sistema cárstico do MLS apresenta um sistema de drenagem subterrânea bem desenvolvido, com feições de iniciação freática atualmente na zona vadosa que indicam a presença de um sistema de condutos freáticos em desenvolvimento. Interpretou-se, também, a presença de provável carste subjacente (interestratal) no MLS abaixo da cobertura metapelítica da Formação Serra de Santa Helena, a qual recarrega os calcários através do seu sistema de fraturamento. A sistemática aplicada no presente estudo permitiu determinar os fatores condicionantes litológicos e estruturais para a evolução da porosidade nas rochas carbonáticas da FSL, e pode ser aplicada como análogo ao estudo da porosidade terciária em rochas desta Formação em outros setores da Bacia do São Francisco. / The research area, located in the region of Sete Lagoas municipality (MG) has been selected in order to develop specific aspects of karst geology on the neo proterozoic carbonate rocks of a representative area of the Sete Lagoas Formation (SLF). The study of lithological, geochemical, structural, and karst issues addressed in this study allowed to establish some important differences in the development of dissolution porosity of the Pedro Leopoldo (PLM) and Lagoa Santa (LSM) members of the SLF. The structural study of the secondary porosity allowed to distinguish three main sets of fractures called C1, C2, and C3, their main directions are N10-20E, N30-40E, and N80-W respectively, with subvertical dips. These sets combined with the bedding surface defined three interception lines called L1, L2 and L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º, and N80W/6-10º, which guides much of the development of the tertiary porosity of the SLF carbonate rocks. The geochemical and lithological differences between the members of the SLF are also determining factors for the different degrees of karstification observed in the field, LSM is more susceptible to dissolution and to form tertiary porosity due to lower mean levels of MgO and insoluble residue, compared to PLM. The LSM karst system has a well-developed groundwater drainage system with phreatic features (anastomosis and proto conduits) currently at the vadose zone, which indicate the presence of a developing phreatic conduit system. The morphological pattern and geological setting of the Rei do Mato cave suggests the presence of a probable subjacent karst (interstratal) in the LSM, below the metapelitic cover of the Serra de Santa Helena Formation, which recharges the limestone through its fracture system. The results of the present study allowed to determine the lithological and structural conditioning factors for the evolution of porosity in the SLF carbonate rocks, which can be applied as analogous to the study of the tertiary porosity in rocks of this formation in other sectors of the São Francisco Basin.

Na Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa, no distrito da Lapinha, Município de Lagoa Santa, se localiza a Bacia Poligonal da Vargem da Lapa. Esse sistema, que não apresenta qualquer drenagem perene, tem na sua posição mais deprimida duas cavernas, a Vargem da Lapa e do Lapa do Beijo, que são o destino final de todo material transportado por suas vertentes. Os pisos de ambas as cavernas estão totalmente colmatados por depósitos sedimentares, contrariando o observado no Carste de Lagoa Santa, onde a tendência é a remoção destes materiais e exposição dos condutos. Para a melhor compreensão do comportamento dos materiais e características do recorte estudado, bem como completando estudos já realizados no carste, foram adotadas três linhas de pesquisa (i) análise das propriedades físicas e químicas da cobertura pedológica da bacia e dos depósitos clásticos do interior das cavernas, (ii) caracterização morfológica dos três compartimentos do carste local exocarste, epicarste e endocarste e (iii) emprego de novos dispositivos para a caracterização espacial destes compartimentos. Os resultados das análises física e química do material móvel da paisagem, apontou a presença de cambissolos nas áreas de cimeira e vertente, enquanto nas zonas de topografia mais branda, ocorre a presença dos latossolos além disso, foi atestada a hipótese de que a cobertura pedológica da região não é fruto da pedogênese das rochas carbonáticas. Já no material do interior da caverna foram identificadas argilas de alta atividade, insinuando uma rigorosa seleção granulométrica durante seu transporte A morfologia da paisagem chamou atenção pelo discreto desenvolvimento de seus elementos, se comparados à outras posições do Carste de Lagoa Santa. No exocarste só foi anotada ocorrência de uma dolina, enquanto as feições do epicarste não chamam a atenção como no Planalto das Dolinas. Já o endocarste expõe corredores estreitos e ausência de salões amplos e ornamentados. O imageamento da bacia para posterior geoprocessamento foi realizado com o auxílio de um Remotely Piloted Aircraft (RPA) e trouxe ao estudo um produto gráfico muito proveitoso pois permitiu alcançar elementos não visíveis em softwares de visualização do terreno. Já no levantamento topográfico da caverna foram utilizados dispositivos novos na sua mensuração, reduzindo consideravelmente o tempo desta tarefa. O concatenamento das conclusões desses três eixos permitiu inferir que as áreas de influência das cavernas são variáveis e deve ser considerado a condição que elas se posicionam em relação à bacia. Além disso os resultados obtidos, abriram portas para futuras averiguações mais complexas no ambiente. / In the Environmental Protection Area of Lagoa Santa, in the district of Lapinha, Municipality of Lagoa Santa, the Poligonal Basin of Vargem da Lapa is located. This system, which does not have any perennial drainage, has in its most depressed position two caves, Vargem da Lapa and Lapa do Beijo, which are the final destination of all material transported by its slopes. The floors of both caves are completely covered by sedimentary deposits, contrary to what is observed in the Carte de Lagoa Santa, where the tendency is the removal of these materials and exposure of the conduits. In order to better understand the behaviour of the materials and characteristics of the studied clipping, as well as completing studies already carried out on the karst, three lines of research were adopted: (i) analysis of the physical and chemical properties of the pedological cover of the basin and the clastic deposits of the interior of the (ii) morphological characterization of the three local karst compartments - exocarste, epicarste and endocarste and (iii) use of new devices for the spatial characterization of these compartments. The results of the physical and chemical analysis of the mobile material of the landscape, pointed to the presence of cambisols in the summit and slope areas, while in the areas with a milder topography, the presence of the oxisols also occurred, it was attested to the hypothesis that the pedological cover of the region is not the result of the pedogenesis of the carbonate rocks. In the material of the interior of the cave, high activity clays were identified, insinuating a rigorous granulometric selection during its transportation The morphology of the landscape attracted attention due to the discrete development of its elements, if compared to the other positions of the Carte de Lagoa Santa. In the exocarste was only noted occurrence of a dolina, while the features of the epicarste do not attract attention as in the Sinkhole Plateau. The endocarste exposes narrow corridors and the absence of large, ornate halls.The imaging of the basin for subsequent geoprocessing was accomplished with the aid of a Remotely Piloted Aircraft (RPA) and brought to the study a very useful graphic product because it allowed to reach elements not visible in software of visualization of the terrain. Already in the topographic survey of the cave were used new devices in its measurement, considerably reducing the time of this task. The concatenation of the results of these three axes allowed inferring that the areas of influence of the caves are variable and must be considered the condition that they are positioned in relation to the basin. In addition the results obtained, opened doors for future more complex enquiries.

A degradação ambiental pode ser ocasionada tanto pelas atividades antrópicas como por processos naturais. Atualmente, é possível constatar um crescente aumento da degradação do meio ambiente, o qual está relacionado, principalmente, ao desenvolvimento das atividades humanas. Existem ambientes mais vulneráveis à degradação devido à sua fragilidade natural. Os terrenos cársticos consistem em ambientes demasiadamente frágeis, isso porque o sistema hidrológico cárstico é altamente vulnerável à poluição, em decorrência de suas características físicas de drenagem predominantemente vertical e ausência de camadas que filtram a água antes de sua chegada aos aquíferos. Ademais, devido à presença de rochas altamente solúveis, podem ocorrer deslizamentos e erosão do solo nesses locais, o que sugere uma maior atenção a esses ambientes. O principal objetivo do presente trabalho consistiu em realizar, mediante adaptações necessárias, o diagnóstico físico-conservacionista do ambiente cárstico da bacia do córrego Cana-brava, inserida nos municípios de Aurora do Tocantins e Lavandeira, visando contribuir para um melhor conhecimento do carste no Estado do Tocantins, além de servir como suporte à elaboração de diretrizes e estratégias de ação voltadas à preservação ambiental da área de estudo. A metodologia do diagnóstico físicoconservacionista busca diagnosticar a situação real em que se encontram os recursos naturais renováveis em um determinado espaço geográfico e fornece indicativos concretos para o manejo e uso racional de recursos naturais renováveis da bacia hidrográfica. Os resultados obtidos nesta pesquisa apontam a eficiência no uso da metodologia do diagnóstico físico-conservacionista para o ambiente cárstico. Apesar das adaptações necessárias devido às peculiaridades da área de estudo, esta metodologia atendeu ao objetivo proposto que consistiu em mensurar o potencial de degradação física de uma bacia hidrográfica, mesmo esta estando situada em um ambiente cárstico. Diante da constatação da degradação física da bacia do córrego Cana-brava, sugere-se aos órgãos competentes a adoção de medidas para conter e/ou reverter a situação de degradação, dada a importância da preservação de ambientes cársticos, uma vez que, a conservação destes ambientes está diretamente relacionada à qualidade da água superficial e subterrânea devido às suas características físicas. Cabe ainda salientar, a importância da preservação, dadas as contribuições arqueológicas, paleontológicas e antropológicas, além do potencial turístico destes ambientes. / Environmental degradation can be caused both by anthropogenic activities such as natural processes. Currently it is possible to note a growing increase in the degradation of the environment, which is mainly related to the development of human activities. There are environments more vulnerable to degradation due to its fragile nature. The karst terrains consist in environments too fragile, because the hydrological karstic system is highly vulnerable to pollution, due to its physical characteristics of drainage predominantly vertical and absence of layers that filter the water before their arrival to aquifers. In addition, due to the presence of rocks highly solubles, can occur landslides and soil erosion in these locations, which suggests a greater attention to these environments. The main objective of this work was to be done through necessary adjustments, the physical diagnostic-conservationist of karstic environment of the creek watershed Cana-brava, in the municipalities of Aurora do Tocantins and Lavandeira, aiming to contribute to a better understanding of karst in the State of Tocantins, in addition to serving as a support for the development of guidelines and strategies for action targeted at the environmental preservation of the study area. The methodology of physical diagnosticconservationist (DFC) search diagnose the actual situation of renewable natural resources in a given geographical area and provides concrete indicative for the management and rational use of renewable natural resources of the watershed. The results obtained in this study indicate that the efficiency in the use of the methodology of physical diagnostic-conservationist for the karst environment. In spite of the adjustments required due to peculiarities of the study area, this methodology has met the objective proposed that consisted in measuring the potential of physical degradation of a watershed, although it is located in a karst environment. Before the finding of the physical degradation of the creek watershed Cana-brava, suggests to competent bodies to adoption of measures to contain and/or revert the situation of degradation, given the importance of preservation of karst topography, since, the conservation of these environments is directly related to the quality of the surface water and groundwater due to its physical characteristics. It is also worth pointing out the importance of preservation, given the contributions archaeological, paleontological and anthropological, in addition to the tourist potential of these environments.

A seleção da área de pesquisa, localizada na região do município de Sete Lagoas (MG), surgiu pelo interesse em desenvolver o conhecimento de aspectos específicos da geologia do carste pouco estudados das rochas carbonáticas neoproterozoicas de uma área representativa da Formação Sete Lagoas (FSL). O estudo dos aspectos litológicos, geoquímicos, estruturais e cársticos abordados neste trabalho permitiram estabelecer algumas diferenças importantes para o desenvolvimento da porosidade de dissolução das rochas dos membros Pedro Leopoldo (MPL) e Lagoa Santa (MLS) da FSL. O estudo estrutural da porosidade secundária permitiu distinguir três conjuntos principais de descontinuidades rúpteis, cujas direções principais C1, C2 e C3, com orientações subverticais são: N10-20E, N30-40E e N80-W, respectivamente; estes conjuntos combinados com a superfície de acamamento individualizaram 3 linhas de interseção L1, L2 e L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º e N80W/6-10º, as quais guiam grande parte do desenvolvimento da porosidade terciária cárstica das rochas da FSL. As diferenças geoquímicas e litológicas entre os membros da FSL são outro fator determinante para os diferentes graus de carstificação observados em campo, sendo que o MLS é mais susceptível à dissolução e à formação de porosidade terciária devido aos baixos teores médios de MgO e de resíduo insolúvel, em relação ao MPL. O sistema cárstico do MLS apresenta um sistema de drenagem subterrânea bem desenvolvido, com feições de iniciação freática atualmente na zona vadosa que indicam a presença de um sistema de condutos freáticos em desenvolvimento. Interpretou-se, também, a presença de provável carste subjacente (interestratal) no MLS abaixo da cobertura metapelítica da Formação Serra de Santa Helena, a qual recarrega os calcários através do seu sistema de fraturamento. A sistemática aplicada no presente estudo permitiu determinar os fatores condicionantes litológicos e estruturais para a evolução da porosidade nas rochas carbonáticas da FSL, e pode ser aplicada como análogo ao estudo da porosidade terciária em rochas desta Formação em outros setores da Bacia do São Francisco. / The research area, located in the region of Sete Lagoas municipality (MG) has been selected in order to develop specific aspects of karst geology on the neo proterozoic carbonate rocks of a representative area of the Sete Lagoas Formation (SLF). The study of lithological, geochemical, structural, and karst issues addressed in this study allowed to establish some important differences in the development of dissolution porosity of the Pedro Leopoldo (PLM) and Lagoa Santa (LSM) members of the SLF. The structural study of the secondary porosity allowed to distinguish three main sets of fractures called C1, C2, and C3, their main directions are N10-20E, N30-40E, and N80-W respectively, with subvertical dips. These sets combined with the bedding surface defined three interception lines called L1, L2 and L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º, and N80W/6-10º, which guides much of the development of the tertiary porosity of the SLF carbonate rocks. The geochemical and lithological differences between the members of the SLF are also determining factors for the different degrees of karstification observed in the field, LSM is more susceptible to dissolution and to form tertiary porosity due to lower mean levels of MgO and insoluble residue, compared to PLM. The LSM karst system has a well-developed groundwater drainage system with phreatic features (anastomosis and proto conduits) currently at the vadose zone, which indicate the presence of a developing phreatic conduit system. The morphological pattern and geological setting of the Rei do Mato cave suggests the presence of a probable subjacent karst (interstratal) in the LSM, below the metapelitic cover of the Serra de Santa Helena Formation, which recharges the limestone through its fracture system. The results of the present study allowed to determine the lithological and structural conditioning factors for the evolution of porosity in the SLF carbonate rocks, which can be applied as analogous to the study of the tertiary porosity in rocks of this formation in other sectors of the São Francisco Basin.

Orientador: Sérgio dos Anjos Ferreira Pinto / Coorientador: Joël Georges Marie Andre Rodet / Banca: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Augusto Sarreiro Auler / Banca: Francisco Sergio Bernardes Ladeira / Banca: Benoit Laignel / Banca: Anne-Veronique Walter-Simonnet / Banca: Luc Denis Mathieu Willens / Em regime de cotutela de tese com a "Université de Rouen" - Docteur en Géologie (França) / Resumo: A carstificação dos arenitos já foi considerado um tema polêmico no passado, mas nas últimas décadas, vem sendo cada vez mais aceito pela comunidade de pesquisadores do carste. No Brasil, uma ampla área do território possui afloramentos de arenitos e meta-arenitos, e o clima tropical, com abundância de chuva e vegetação, associado a presença de matéria orgânica, óxidos de ferro, sais e longo tempo de exposição às intempéries, entre outros elementos, permitem uma aceleração do processo de intemperismo químico do quartzo, produzindo uma ampla variedade de formas cársticas, além de uma organização espacial, permitindo-se falar em Sistemas Cársticos em Arenitos. Visando a comparação e a caracterização da morfologia cárstica e dos sistemas cársticos nesta litologia, quatro áreas foram estudadas com maior grau de detalhamento, bem como outras áreas foram visitadas, com a ideia de fornecer subsídios comparativos na compreensão dos processos e organização, através do estudo das formas. As áreas estudadas foram a Serra de Itaqueri; a Chapada dos Guimarães, e a região dos Campos Gerais, no Brasil, e a região da Forêt de Fontainebleau, na França. Conseguiu-se, com isso, demonstrar a natureza cárstica das formas de relevo encontradas, entender a organização destas formas na paisagem e sua integração sistêmica, e fornecer subsídios para a formulação de hipóteses dos processos envolvidos na estruturação de tais formas e sistemas, sobretudo da importância da cobertura vegetal, como auxiliar na dissolução do quartzo, e do processo de "fantomização" da rocha (alteração "in situ") e posterior remoção, por dissolução completa ou mecanicamente, da matéria alterada, resultando em formas e sistemas cársticos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Karstification of sandstone was considered a controversial topic in the past, but has become increasingly accepted by karst researchers in recent decades. A large area of Brazil's territory has sandstone and metasandstone outcrops. The country's tropical climate, abundant rainfall and vegetation, allied to the presence of organic matter, iron oxides, salts and long weathering processes, among other factors, accelerate the chemical weathering of quartz. This combination of factors has produced a wide variety of karst landforms, as well as a spatial organization, that allows them to be referred to as Sandstone Karst Systems. Four areas were studied in great detail to compare and characterize the karst morphology and karst systems in this lithology. In addition, other areas were visited to collect comparative data to help shed further light on geological processes and the organization of landforms. The areas under study were Serra de Itaqueri, the Chapada dos Guimarães, and the region of Campos Gerais in Brazil, and the region of Forêt de Fontainebleau in France. This study allowed for the determination of the karst topography and an understanding of the organization of these landscape processes and their systemic integration. The knowledge thus gained served to underpin the formulation of hypotheses about the processes involved in the structuring of these landforms and systems, and above all the importance of vegetation as an aid for quartz dissolution, and about the process of rock phantomization (in situ alteration) and subsequent removal of modified material by complete dissolution or by mechanical means, resulting in karst landforms and systems. The aforementioned hypotheses served as the basis for a proposal to amend the definition of karst with respect to the term... (Complete abstract click electronic access below) / Résumé: L'existence de karsts dans les grès a été longtemps sujette à controverse, mais est de plus en plus acceptée depuis les dernières décennies par les karstologues. Le sous-sol d'une grande partie du territoire brésilien se constitue de grès et de métagrès. Des pluies abondantes, un couvert végétal et une matière organique abondante liés au climat tropical caractérisant majoritairement le pays, la présence d'oxydes de fer et de périodes d'érosion physicochimique prolongées ont favorisé l'altération chimique des quartz. Cette combinaison de facteurs a produit une grande variété de reliefs karstiques, ainsi que leur organisation sous la forme de systèmes karstiques gréseux. Quatre zones ont été étudiées en détail afin de comparer et de caractériser la morphologie karstique et les systèmes karstiques dans cette lithologie. Au Brésil, il s'agit de la Serra d'Itaqueri, de la Chapada dos Guimarães et de la région de Campos Gerais. En France, nous avons examiné les morphologies associées aux grès de la forêt de Fontainebleau. En outre, d'autres sites ont été visités afin de recueillir des données comparatives permettant une meilleure compréhension des processus morphogénétiques et de l'organisation des reliefs. Cette étude démontre la nature karstique des formes rencontrées et apporte une meilleure compréhension à leur intégration dans les paysages et leur intégration systémique. Les connaissances ainsi acquises autorisent la formulation d'une série d'hypothèses sur les processus impliqués dans la structuration de ces reliefs et des systèmes karstiques. L'influence de la végétation est soulignée, notamment comme... (Résumé complet accès életronique cidessous) / Doutor

A Serra da Bodoquena constitui um planalto carbonático desenvolvido nas rochas do Grupo Corumbá (Neoproterozóico III - Faixa Paraguai), que se ressalta topograficamente das planícies do estado do Mato Grosso do Sul. A análise morfológica em escala 1:60.000 permitiu compartimentar o carste da Serra da Bodoquena em três unidades principais. A primeira corresponde a um carste de recarga mista (predominantemente autogênica) com formas de carste labiríntico e carste poligonal desenvolvidas em calcários, situada no Planalto da Bodoquena. A segunda corresponde a um carste de recarga essencialmente autogênica, com morfologia de morros residuais e planícies cársticas com dolinas, composta principalmente de dolomitos, situada na Depressão do Rio Miranda. A última consiste de um carste interestratal desenvolvido sob os arenitos da Formação Aquidauana da Bacia do Paraná, no extremo sul da Serra da Bodoquena, situada na Depressão do Rio Miranda, com a presença de dolinas em arenitos. Apesar do sistema cárstico da Serra da Bodoquena possuir um aqüífero de condutos bem desenvolvido, evidenciado pelas nascentes cársticas, vales cegos no setor noroeste, dolinas e poços de abastecimento produtivos, as cavernas são pouco freqüentes e com pequeno desenvolvimento. Observam-se quatro padrões principais de cavernas, que ocorrem associados aos compartimentos de relevo: 1) salões de abatimento irregulares em planta e formando planos inclinados em seção longitudinal, as vezes se estendendo por até 90 m abaixo do nível d\'água, na unidade dos morros residuais dolomíticos; 2) cavernas em rede anastomosada em planta, com condutos circulares a elípticos e ramificações anastomosadas em seção transversal em calcários, na unidade do carste labiríntico e carste poligonal e raramente em morros residuais e planícies; 3) cavernas meandrantes em planta, as vezes associados a sumidouros ativos ou inativos, com injeção alogênica na maioria dos casos em calcários na Unidade do carste labiríntico e carste poligonal; 4) Nascentes do tipo vauclusiana nas planícies de calcários, principalmente junto a escarpa leste do Planalto da Bodoquena. A existência de tectônica recente na Serra da Bodoquena foi constatada a partir de feições como: espeleotemas subaéreos submersos pelo menos a 16 m de profundidade abaixo do nível d\'água mínimo da variação sazonal; planalto escarpado sustentado por calcários e planícies por dolomitos; porção norte do planalto com rios mais entalhados que o sul; estrutura linear relacionada à borda do Pantanal, que cruza a Serra da Bodoquena, observada em escala 1:250.000. / The Bodoquena plateau, developed over the Corumbá Group (Neoproterozoic III - Paraguai Fold Belt), is a carbonate rock highland relative to the non carbonate lowlands of the Mato Grosso do Sul State, mid-western Brazil. Based on 1:60.000 scale morphological analysis of the karst topography, three main compartments were defined. The first one is a mixed recharge karst landforms, developed over limestone of the Bodoquena plateau. The second unit is characterized by essentially autogenic recharge, residual hills and karstic plains with dolines, developed mainly over dolomites of the Miranda river depression (lowlands). The third one, characterizes an interstratatl karst system in proterozoic limestones overlain by sandstones of the Aquidauana Formation of the Phanerozoic Paraná basin. This geomorphological unit is localized at the southern extremity of the Bodoquena plateau, exhibiting flat topography, with frequent dolines in sandstone, of up to 700 m in diameter. Although the Bodoquena karst system is well developed, as can be inferred based on the presence of several vauclusian springs, blind valleys in the northwest border, dolines and a deep conduit aquifer evidenced through productive water wells, the cave incidence is low as are their dimensions, considering the large carbonate rock exposure. Four cave patters were recognized, which are related to the above geomorphological units: 1) large irregular breakdown halls in plain view and dipping planes in longitudinal section (following bedding and joint surfaces), which frequently reach up to 90 m beneath the water table, sometimes with large lakes, as for example, the Lago Azul cave (Bonito municipality). This pattern is the most frequent cave type of the second unit, occurring at the dolomitic residual hills with karst plains; 2) network caves with anastomotic pattern in plan view and circular to elliptical conduits with lateral anastomosis in cross section. They occur mostly associated with the labyrinth and polygonal karst topography of the first morphological unit and rarely with the unit of residual hills and plains; 3) caves with meandering conduits in plan view, sometimes with active or inactive allogenic stream sinks, associated with the polygonal and labyrinth karst topography; 4) Steep dipping phreatic conduits, characterizing vauclusian springs, occurring at the limestone plain along the base of the eastern escarpment of the Bodoquena plateau. The recent tectonic activity along the Bodoquena plateau area was detected by the following features: vadose speleothems submerged at least 16 m beneath the lowest seasonal water level stage; limestone highland with the escarpment beside dolomitic lowlands; northern part of the carbonate plateau with deep entrenched river valleys in contrast with the southern sector of open valleys and less entrenchment; linear structure observed in 1:250.000 scale which marks the border of the Pantanal basin and crosses the Bodoquena plateau.