Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-21Bitstream added on 2014-06-13T20:23:29Z : No. of bitstreams: 1 lobo_has_dr_rcla.pdf: 7427395 bytes, checksum: e2b8d2ead0e1727cf9fb0f097e0d296b (MD5) / O manejo do turismo em cavernas é um procedimento de organização do uso do espaço cavernícola, visando resguardar sua integridade e, simultaneamente, possibilitar o seu conhecimento e fruição. Em níveis mundiais, este tipo de procedimento vem sendo desenvolvido com base em parâmetros científicos, tendo na capacidade de carga turística um de seus principais enfoques. Todavia, os métodos para a determinação de capacidade de carga existentes, ou atendem apenas a situações muito específicas – como as cavernas que abrigam pinturas rupestres –, ou foram adaptados de situações análogas de manejo turístico em áreas naturais – como trilhas –, o que dificulta a inserção das especificidades do ambiente subterrâneo na obtenção de limites adequados de uso. Partindo deste cenário, foi realizada uma pesquisa de determinação de capacidade de carga na caverna de Santana (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira, Iporanga-SP), com base no estudo de sua dinâmica atmosférica. Para tanto, foram executadas três fases de monitoramento espeleoclimático, além de procedimentos complementares de análise de vetores atmosféricos de dispersão e acúmulo e da interação entre atmosfera e rocha. Quanto aos dados monitorados, a média anual (2009-2010) da temperatura do ar no ambiente externo foi de 19,99 °C e a moda foi 17,9 °C. Os extremos registrados foram entre 32,9 °C (máxima, na estação Externa) e 6,1 °C (mínima, na estação Boca). A máxima no período mais chuvoso foi de 32,9 °C e a mínima de 13,8 °C. No período menos chuvoso, que coincide nesta região com o inverno, a máxima registrada foi de 29,4 °C e a mínima de 6,1 °C. A maior diferença, no entanto, se revelou na média, sendo de 21,35 °C no período mais chuvoso (verão) e de 18,06 °C no período menos chuvoso (inverno). A umidade... / The management of tourism in caves is a procedure which aims to guarantee the cave integrity in a long term basis and, simultaneously, make feasible its sustainable use. In many countries, these procedures are been developed based on scientific parameters and methods, considering the tourist carrying capacity as one of its main focus. However, the existent methods used to determinate the carrying capacity are used just for some specific situations (e.g. the caves which shelter rock art or were adapted from other kind of tourist attractions, as trails and pathways), which difficult the insertion of each cave environment specificities in the procedures of obtaining the carrying capacity. Starting with this scenario, a research was carried out in the cave of Santana (State Tourist Park of Upper Ribeira River – PETAR – Iporanga city, State of São Paulo, southeast of Brazil) to determinate its tourist carrying capacity using the cave atmosphere dynamics. Three phases of speleoclimate monitoring were made, besides of complementary procedures to the analysis of the air flow and its pattern of accumulation and dispersion, together with the interaction between air, rock and water temperature. The annual mean in the period 2009-2010 of air temperature in the external environment was 19,99 °C, and the mode was 17,9 °C. The extreme values were 32,9 °C and 6,1 °C in the external area of the cave. Considering the absence of a drought period in the region, the maximum temperature in the rainy season (south hemisphere summer) was 32,9 °C and the minimum registered was 13,8 °C. In the less rainy season (south hemisphere winter), the maximum and minimum values were, respectively, 29,4 °C and 6,1 °C. The biggest difference, however, was in the mean: 21,35 °C in the summer and 18,06 °C in the winter. The mean of the relative... (Complete abstract click electronic access below)

Através de estudos morfológicos e geoespeleológicos são descritas as ocorrências de feições cársticas inseridas em rochas carbonáticas neoproterozóicas do Grupo Una. A área de trabalho localiza-se nas proximidades do Rio Santo Antônio, entre as cidades de Iraquara e Seabra, porção Centro-Norte da região da Chapada Diamantina, Estado da Bahia. O relevo da área é caracterizado por um planalto cárstico com cotas variando entre 600 e 800 m circundado por serras de rochas siliciclásticas que chegam a ultrapassar 1000 m de altitude. A drenagem é caracterizada na maior parte da área pela ausência de uma rede contínua e organizada de canais fluviais, principalmente sobre as rochas carbonáticas. A partir do mapeamento geomorfológico com base em fotografias aéreas 1:25.000 tem-se a configuração da morfologia do relevo, com destaque para a presença de depressões fechadas, vales cársticos, poljes, surgências, vales secos e pontos de absorção do escoamento superficial. As depressões fechadas são analisadas morfometricamente de forma que foi possível concluir um considerável grau de influência de condutos e estruturas geológicas, em diferentes setores da área, na distribuição, forma e tamanho de grupos de depressões. Os principais parâmetros utilizados para postular tais considerações são a densidade, orientação do eixo maior das depressões e razão entre sua largura e comprimento, área planimétrica e perímetro, índice de dolinamento, razão de dolinamento e índice de circularidade. Os sistemas de cavernas Lapa Doce e Lapa da Torrinha tiveram sua iniciação associada a injeção mista com importante fração alogênica em relação a autogênica. Este fato é evidenciado pela superfície carbonática rebaixada em relação as rochas não carbonáticas e pela geometria dos vales cársticos e sua continuidade sobre as rochas não-carbonáticas. O mapeamento morfológico, geoespeleológico e das paleorrotas de fluxo realizado em seis setores do sistema Lapa Doce e três setores do Sistema Lapa da Torrinha, com o emprego de plantas, perfis longitudinais e seções transversais, resultou na identificação dos principais padrões morfológicos de condutos. A morfologia em planta associada às paleorrotas de fluxo indicam o padrão geral distributário com predomínio de condutos NW-SE e o paleofluxo para SE. A recarga concentrou-se principalmente nas galerias principais, de onde formaram-se os ramos laterais de condutos em padrão distributário, alça, rede e anastomosados. Em seção transversal, predominam condutos com morfologia elipsoidal e em canyon, onde os processos de incasão pouco atuaram. A hipótese de condicionamento dos condutos por estruturas geológicas foi verificada a partir da comparação da direção entre os segmentos de passagens de cavernas e os traços de fraturas, que ocorrem preferencialmente nos intervalos N10-20W, N50-60W, N70-80W e N60-70E no Sistema Lapa Doce e N10-20W, N40-50W e N70-90W no Sistema Lapa da Torrinha. Com base em histogramas e no teste de correlação estatística Kolgomorov-Smirnov obteve-se a correlação entre estes parâmetros em dois setores de cavernas. De modo geral, os sistemas acompanham a direção dos planos de acamamento e a direção inferida do gradiente hidráulico, sendo localmente condicionados por fraturas. A análise morfológica dos condutos e do pacote de sedimentos clásticos que preencheram os condutos em quase toda a sua extensão sugere uma evolução multifásica para os sistemas de cavernas. A evolução é descrita em quatro fases correspondentes a abertura, ampliação, assoreamento e desobstrução de condutos. A fase de abertura inclui a iniciação e desenvolvimento freático de condutos; a fase de ampliação consiste no entalhamento normal de condutos por singênese; a fase de assoreamento é caracterizada por preenchimento sedimentar até o nível do teto dos condutos e modificação por paragênese; por fim, a fase de entupimento envolve a remoção do preenchimento sedimentar dos condutos, erosão das passagens de cavernas e abertura de passagens menores. / Morphological and speleological investigations of Neoproterozoics carbonate rocks of the Una Group, led to the description of karstic features near to Santo Antônio River, between Iraquara and Seabra, center-northern Chapada Diamantina, State of Bahia, Brazil. Local relief is characterized by a karstic plateau between 600 and 800m in altitude surrounded by terrigenous hills, some higher than 1000m, without a continuous and organized network of fluvial channels in most of the area. Geomorphologic mapping based on aerial photographs (1:25.000) revealed closed depressions, poljes, surgences, dry valleys and sink streams as the main features of the landscapes. Morphometric analysis of closed depressions utilizing such parameters as density, preferred main-axis orientation, width/length ratio, planimetric area and perimeter, index of pitting and index of circularity showed a considerable degree of influence of conduits and geologic structures in the distribution, form and size of the features in different parts of area. Mixed injection with important contents of alogenic in relation to autogenic recharge is inferred to initiation phase of the Lapa Doce and Lapa da Torrinha cave systems based on the lowering of the surface of the carbonate with respect to non-carbonate rocks and on geometry of the karstic valley and their continuity in the non-carbonate rocks. Morphological, geospeleological and paleoflow mapping in six sections of Lapa Doce and three sections of the Lapa da Torrinha system, using planimetric maps, longitudinal profiles and cross-sections resulted in the identification of the main cave patterns. The morphology in plan views associated with paleoflow routes indicates a distributary pattern for both caves having a prevalecence of NW-SE conduits and paleoflow towards the SE. Recharge was concentrated mainly in trunk galleries, from which lateral branches with distributary, bypass, network and anastomosed patterns developed. In cross-section where incasion processes are not too effective conduits prevail with elliptical and canyon morphology.

Neste trabalho é analisada a evolução dos processos de carstificação na seqüência carbonática do Grupo Bambuí na Chapada de Irecê (BA), com vistas a sua aplicação na elucidação do quadro hidrogeológico resultante. Nos processos de carstificação foram analisados basicamente os parâmetros água, composição química das rochas e elementos estruturais, como fatores fundamentais na evolução do processo. Como resultado da integração destes fatores evidenciou-se um quadro cárstico pouco desenvolvido em toda porção norte, evoluindo gradativamente para sul e zona de contato leste com o Grupo Chapada Diamantina, onde o carste se apresenta em fase evoluída de desenvolvimento. Ajustado a este quadro tem-se o comportamento hidrogeológico do sistema aqüífero, que se apresenta em toda porção norte como um aqüífero cárstico/fissural, passando a francamente cárstico na porção sul e nas faixas de contato leste com os quartzitos do Grupo Chapada Diamantina. Utilizou-se como base na avaliação hidrogeológica, as feições morfo-estruturais de superfície, co-relacionadas com os dados de pluviometria, piezometria, capacidade específica dos poços, variações sazonais de níveis hidrostáticos, e qualidade química das águas subterrâneas. Através do método estatístico de análise de tendência foram construídos mapas de isolinhas e superfícies de tendência sendo possível o zoneamento das áreas potencialmente mais promissoras. Nas zonas carstificadas tem-se as maiores disponibilidades de águas subterrâneas, facilitada naturalmente pelas melhores condições de armazenamento e recarga. A drenagem subterrânea é francamente subordinada aos fatores estruturais, como as falhas e grandes fissuras, que desempenham papel importante no processo. A taxa média de recarga foi estimada em 3,9% das precipitações, 23,4\'10 POT. 3\'\'m POT. 3\'/ano/\'Km POT. 2\', o que representa \'223.10 POT. 6\'\'m POT. 3\' para uma área de 9.150 \'Km POT. 2\' de superfície cárstica. ) Qualitativamente não existem grandes restrições ao uso das águas subterrâneas para o consumo humano, pecuário e na irrigação. / This work analyses karstification process evolution in the carbonate sequence of the Bambuí Group in Chapada of Irece (BA), with the basic objective of improving knowledge of the hydrogeologic system. In the karstification processes, the parameters water, rock chemical composition and structural elements have been analysed as fundamental agents in the evolutionary process. The integrated analysis of these factors allowed the identification of several stages in the evolution of the karstic system: in the north of the study area it is little developed and develops gradually to the south and to the east, in the contact zone with the Chapada Diamantina Group, where the karst in more developed. The karstification process affects the hydrogeologic behavior of the aquifer system in all of the northern sector as a karstic fissural aquifer. In the south and in the east the contact zone with Chapada Diamantina quartzite becomes entirely karstic. The hydrogeologic evolution has been supported by morfostructural physiognomy of the surface, the specific yield of wells, seasonal variations of hydraulic head and groundwater chemical quality. Through the use of statistical methods of tendency analyses were generated isoline maps and tendency surfaces which allowed the determination of the potentially better areas for groundwater exploration. In the more karstic areas exist the highest groundwater volumes facilitated by better conditions for storing and recharge. The underground drainage is completely subordinated to structural factor such as flaw and large fissures, which play a very important role in the process. The average rate of recharge has been estimated as 3, 9% from precipitation, or 23,4 x 10³ m³/year/km², representing 223 x \'10 POT.6\' m³/year in an area of 9.510 km² of karstic surface. Additionally, the authors conclude that qualitatively there aren\'t significant restritions to groundwater use for human supply, cattle or irrigation in the study area.

Esta pesquisa teve como objetivo aplicar o método de corantes traçadores fluorescentes nos sistemas cársticos Pérolas-Santana, Grilo e Zezo, assim como, na Bacia do rio Furnas, localizados na Bacia do rio Betari, Município de lporanga, Estado de São Paulo. Este método visou testar as seguintes conexões hidráulicas: (1) sumidouro no córrego dos Mendes, próximo à gruta das Pérolas/ressurgência na caverna de Santana; (2) sumidouro no córrego Consteca/ressurgências nas grutas do Grilo e do Zezo; (3) sumidouro à montante do rio Furnas/ressurgência na gruta do Grilo, assim como, ligações entre si. Através da comprovação destas conexões foi possível estabelecer as rotas de fluxo da água subterrânea nestes sistemas. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas principais. Na primeira desenvolveu-se a técnica em laboratório, visando estabelecer o método e obter um treinamento deste. Foram testados captores de rhodamina-WT (RWT) e investigou-se a detecção do corante traçador fluorescente em variadas concentrações, com diversos eluentes, simulando resultados de possíveis situações de campo. A segunda etapa teve como objetivo aplicar o método no estudo de drenagens cársticas. Desta maneira, foi possível estabelecer as seguintes rotas de fluxo da área investigada: ( 1 ) no sistema cárstico Pérolas-Santana a conexão entre o sumidouro do córrego Mendes (gruta das Pérolas) até a ressurgência na caverna de Santana (córrego Roncador), passando pelo córrego subterrâneo da gruta Tobias; (2) Na Bacia do rio Furnas foi possível estabelecer duas rotas de fluxo subterrâneo, conectadas entre si (ao contrário do que era suposto, com base nos divisores topográficos), entre sumidouros superficiais e as ressurgências nas grutas do Grilo e do Zezo. Dentre os vários testes realizados alguns tiveram como objetivo a construção de curvas de recuperação do corante traçador fluorescente, junto à ressurgência das cavernas Tobias e de Santana, com o propósito de relacionar o comportamento destas curvas com características morfológicas do sistema de condutos. / The aim of this research was the application of the Rhodamine-WT dye tracing method on the Pérolas-Santana, Grilo and Zezo karst systems, and in Furnas river of the Betari river basin, lporanga County, São Paulo State, in Brazil. The maim purpose of this was to establish the hydraulic connections between: (1) Pérolas cave input point/Santana cave output point; (2) Consteca Creek input point/Grilo and Zezo caves output points; (3) upstream Furnas river input point/Grilo cave output point and their related connections. Based on the establishment of these connections it was possible to determine the groundwater flow routes of these conduit systems. The research was carried out in two main stages. ln the first one, the technique was tested in the laboratory using charcoal detectors for Rhodamina-WT (RWT), detecting the dye tracer in various concentrations, with different elutants, and with simulations of different situations which could occur in the field work. The second stage was the application of this method in karst drainage systems of the Ribeira Karst. According to the results of the field work it was possible to establish the following groundwater flow routes: (1) the connection between the Mendes Creek input point (Pérolas Cave) and Santana Cave output point (Roncador Creek), encompassing the underground creek of the Tobias cave; (2) in the Furnas river basin it was possible to establish two interconnected routes for the underground flow, (contrary to what was expected, based on the topographic divides), between surface input and output points of the Grilo and Zezo caves. Among the various tests carried out, some of them was performed to obtain dye recovery curves of Rhodamine-WT, in the Tobias and Santana caves output points. This was done with aim of obtaining the relationship between the behaviour of these curves with the morphologic characteristics of the conduit system.

Através de estudos morfológicos e geoespeleológicos são descritas as ocorrências de feições cársticas inseridas em rochas carbonáticas neoproterozóicas do Grupo Una. A área de trabalho localiza-se nas proximidades do Rio Santo Antônio, entre as cidades de Iraquara e Seabra, porção Centro-Norte da região da Chapada Diamantina, Estado da Bahia. O relevo da área é caracterizado por um planalto cárstico com cotas variando entre 600 e 800 m circundado por serras de rochas siliciclásticas que chegam a ultrapassar 1000 m de altitude. A drenagem é caracterizada na maior parte da área pela ausência de uma rede contínua e organizada de canais fluviais, principalmente sobre as rochas carbonáticas. A partir do mapeamento geomorfológico com base em fotografias aéreas 1:25.000 tem-se a configuração da morfologia do relevo, com destaque para a presença de depressões fechadas, vales cársticos, poljes, surgências, vales secos e pontos de absorção do escoamento superficial. As depressões fechadas são analisadas morfometricamente de forma que foi possível concluir um considerável grau de influência de condutos e estruturas geológicas, em diferentes setores da área, na distribuição, forma e tamanho de grupos de depressões. Os principais parâmetros utilizados para postular tais considerações são a densidade, orientação do eixo maior das depressões e razão entre sua largura e comprimento, área planimétrica e perímetro, índice de dolinamento, razão de dolinamento e índice de circularidade. Os sistemas de cavernas Lapa Doce e Lapa da Torrinha tiveram sua iniciação associada a injeção mista com importante fração alogênica em relação a autogênica. Este fato é evidenciado pela superfície carbonática rebaixada em relação as rochas não carbonáticas e pela geometria dos vales cársticos e sua continuidade sobre as rochas não-carbonáticas. O mapeamento morfológico, geoespeleológico e das paleorrotas de fluxo realizado em seis setores do sistema Lapa Doce e três setores do Sistema Lapa da Torrinha, com o emprego de plantas, perfis longitudinais e seções transversais, resultou na identificação dos principais padrões morfológicos de condutos. A morfologia em planta associada às paleorrotas de fluxo indicam o padrão geral distributário com predomínio de condutos NW-SE e o paleofluxo para SE. A recarga concentrou-se principalmente nas galerias principais, de onde formaram-se os ramos laterais de condutos em padrão distributário, alça, rede e anastomosados. Em seção transversal, predominam condutos com morfologia elipsoidal e em canyon, onde os processos de incasão pouco atuaram. A hipótese de condicionamento dos condutos por estruturas geológicas foi verificada a partir da comparação da direção entre os segmentos de passagens de cavernas e os traços de fraturas, que ocorrem preferencialmente nos intervalos N10-20W, N50-60W, N70-80W e N60-70E no Sistema Lapa Doce e N10-20W, N40-50W e N70-90W no Sistema Lapa da Torrinha. Com base em histogramas e no teste de correlação estatística Kolgomorov-Smirnov obteve-se a correlação entre estes parâmetros em dois setores de cavernas. De modo geral, os sistemas acompanham a direção dos planos de acamamento e a direção inferida do gradiente hidráulico, sendo localmente condicionados por fraturas. A análise morfológica dos condutos e do pacote de sedimentos clásticos que preencheram os condutos em quase toda a sua extensão sugere uma evolução multifásica para os sistemas de cavernas. A evolução é descrita em quatro fases correspondentes a abertura, ampliação, assoreamento e desobstrução de condutos. A fase de abertura inclui a iniciação e desenvolvimento freático de condutos; a fase de ampliação consiste no entalhamento normal de condutos por singênese; a fase de assoreamento é caracterizada por preenchimento sedimentar até o nível do teto dos condutos e modificação por paragênese; por fim, a fase de entupimento envolve a remoção do preenchimento sedimentar dos condutos, erosão das passagens de cavernas e abertura de passagens menores. / Morphological and speleological investigations of Neoproterozoics carbonate rocks of the Una Group, led to the description of karstic features near to Santo Antônio River, between Iraquara and Seabra, center-northern Chapada Diamantina, State of Bahia, Brazil. Local relief is characterized by a karstic plateau between 600 and 800m in altitude surrounded by terrigenous hills, some higher than 1000m, without a continuous and organized network of fluvial channels in most of the area. Geomorphologic mapping based on aerial photographs (1:25.000) revealed closed depressions, poljes, surgences, dry valleys and sink streams as the main features of the landscapes. Morphometric analysis of closed depressions utilizing such parameters as density, preferred main-axis orientation, width/length ratio, planimetric area and perimeter, index of pitting and index of circularity showed a considerable degree of influence of conduits and geologic structures in the distribution, form and size of the features in different parts of area. Mixed injection with important contents of alogenic in relation to autogenic recharge is inferred to initiation phase of the Lapa Doce and Lapa da Torrinha cave systems based on the lowering of the surface of the carbonate with respect to non-carbonate rocks and on geometry of the karstic valley and their continuity in the non-carbonate rocks. Morphological, geospeleological and paleoflow mapping in six sections of Lapa Doce and three sections of the Lapa da Torrinha system, using planimetric maps, longitudinal profiles and cross-sections resulted in the identification of the main cave patterns. The morphology in plan views associated with paleoflow routes indicates a distributary pattern for both caves having a prevalecence of NW-SE conduits and paleoflow towards the SE. Recharge was concentrated mainly in trunk galleries, from which lateral branches with distributary, bypass, network and anastomosed patterns developed. In cross-section where incasion processes are not too effective conduits prevail with elliptical and canyon morphology.

Esta pesquisa teve como objetivo aplicar o método de corantes traçadores fluorescentes nos sistemas cársticos Pérolas-Santana, Grilo e Zezo, assim como, na Bacia do rio Furnas, localizados na Bacia do rio Betari, Município de lporanga, Estado de São Paulo. Este método visou testar as seguintes conexões hidráulicas: (1) sumidouro no córrego dos Mendes, próximo à gruta das Pérolas/ressurgência na caverna de Santana; (2) sumidouro no córrego Consteca/ressurgências nas grutas do Grilo e do Zezo; (3) sumidouro à montante do rio Furnas/ressurgência na gruta do Grilo, assim como, ligações entre si. Através da comprovação destas conexões foi possível estabelecer as rotas de fluxo da água subterrânea nestes sistemas. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas principais. Na primeira desenvolveu-se a técnica em laboratório, visando estabelecer o método e obter um treinamento deste. Foram testados captores de rhodamina-WT (RWT) e investigou-se a detecção do corante traçador fluorescente em variadas concentrações, com diversos eluentes, simulando resultados de possíveis situações de campo. A segunda etapa teve como objetivo aplicar o método no estudo de drenagens cársticas. Desta maneira, foi possível estabelecer as seguintes rotas de fluxo da área investigada: ( 1 ) no sistema cárstico Pérolas-Santana a conexão entre o sumidouro do córrego Mendes (gruta das Pérolas) até a ressurgência na caverna de Santana (córrego Roncador), passando pelo córrego subterrâneo da gruta Tobias; (2) Na Bacia do rio Furnas foi possível estabelecer duas rotas de fluxo subterrâneo, conectadas entre si (ao contrário do que era suposto, com base nos divisores topográficos), entre sumidouros superficiais e as ressurgências nas grutas do Grilo e do Zezo. Dentre os vários testes realizados alguns tiveram como objetivo a construção de curvas de recuperação do corante traçador fluorescente, junto à ressurgência das cavernas Tobias e de Santana, com o propósito de relacionar o comportamento destas curvas com características morfológicas do sistema de condutos. / The aim of this research was the application of the Rhodamine-WT dye tracing method on the Pérolas-Santana, Grilo and Zezo karst systems, and in Furnas river of the Betari river basin, lporanga County, São Paulo State, in Brazil. The maim purpose of this was to establish the hydraulic connections between: (1) Pérolas cave input point/Santana cave output point; (2) Consteca Creek input point/Grilo and Zezo caves output points; (3) upstream Furnas river input point/Grilo cave output point and their related connections. Based on the establishment of these connections it was possible to determine the groundwater flow routes of these conduit systems. The research was carried out in two main stages. ln the first one, the technique was tested in the laboratory using charcoal detectors for Rhodamina-WT (RWT), detecting the dye tracer in various concentrations, with different elutants, and with simulations of different situations which could occur in the field work. The second stage was the application of this method in karst drainage systems of the Ribeira Karst. According to the results of the field work it was possible to establish the following groundwater flow routes: (1) the connection between the Mendes Creek input point (Pérolas Cave) and Santana Cave output point (Roncador Creek), encompassing the underground creek of the Tobias cave; (2) in the Furnas river basin it was possible to establish two interconnected routes for the underground flow, (contrary to what was expected, based on the topographic divides), between surface input and output points of the Grilo and Zezo caves. Among the various tests carried out, some of them was performed to obtain dye recovery curves of Rhodamine-WT, in the Tobias and Santana caves output points. This was done with aim of obtaining the relationship between the behaviour of these curves with the morphologic characteristics of the conduit system.

Orientador : Prof. Dr. Carlos Eduardo de Mesquita Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa: Curitiba, 26/02/2016 / Inclui referências : f. 66-68;70-75 / Área de concentração: Geologia exploratória / Resumo: A Serra dos Carajás exibe feições de degradação que compõem o sistema geomorfológico denominado de pseudocarste ou carste, formado por cavidades naturais subterrâneas. O termo pseudocarste se distingue por apresentar feições de dissolução e erosão em rocha não carbonática. As cavernas se originam pela dissolução, precipitação e abatimentos em zonas de baixa densidade, principalmente na interface formação ferrífera bandada e crosta laterítica. As feições espeleogenéticas ou depósitos secundários do interior das cavernas em formação ferrífera/laterítica têm sido estudados em razão da maior fiscalização dos órgãos de controle ambiental sobre empreendimentos minerários, sobretudo em áreas providas de patrimônios naturais, a exemplos das cavernas. Na Serra dos Carajás há cerca de 2000 cavernas em formações ferríferas/lateríticas que resultaram da recente evolução supergênica do depósito. Estas cavernas possibilitam atribuir a origem dos espeleotemas à dissolução e reprecipitação de minerais por soluções aquosas ricas em íons. Processos de escoamento, condensação, gotejamento e exsudação controlaram a composição e morfologia dos espeleotemas. Os espeleotemas tipo crosta das minas de N4E e NWS em Carajás são formados por óxidos-hidróxidos de Fe e Al, sulfatos de Fe e Al e fosfatos, sendo subdivididos em: a) Crosta ferruginosa; b) Crosta alumino-fosfo-ferruginosa; c) Crosta fosfática e d) Crosta sulfática. Foram identificados hematita, goethita, gibbsita, lepidocrocita, leucofosfita, fosfosiderita, estrengita, alunita, aluminita, basaluminita e material amorfo. A hematita e a goethita se destacam por mostrar hematita lamelar, granular e microcristalina, e goethita botroidal, nodular, esferoidal e lamelar. Os espeleotemas de óxidos-hidróxidos de ferro e alumínio resultam da lenta mobilização dos íons na forma de coloides. Com o transporte restrito das águas de escorrimento, os coloides floculam e originam depósitos de géis que se precipitam em materiais amorfos. Os minerais fosfáticos são produtos da substituição da laterita, têm cor creme, aspecto porcelanado, e texturas esferulítica/celular. Paleopisos são constituídos de fragmentos hematíticos cimentados por estrengita, e finas camadas de leucofosfita que revestem o piso, blocos e paredes. Estes espeleotemas se originaram pela decomposição do guano de morcegos, assim como os minerais sulfáticos, que têm aspecto pulverulento, cor esverdeado e branco leitoso, e textura lamelar e globular. Estes minerais podem se formar pela oxidação da formação ferrífera por processos de exsudação da rocha. Palavras-chave: espeleotemas; formações ferríferas; Carajás; fosfatos. / Abstract: The Serra dos Carajás displays degradation of features that comprise the geomorphological system called pseudocarste or karst, formed by natural underground cavities. The term pseudocarste is distinguished by presenting dissolution and erosion in non- carbonate rocks. The caverns are originated by dissolution, precipitation and rebates in low density zones, mainly on the interface formation and banded iron laterite crust. The espeleogenéticas features or inside the secondary deposits from caves in iron formation / lateritic have been studied because of increased enforcement of environmental organizations on mining ventures, especially in deprived areas of natural heritage, examples of the caves. Serra dos Carajás about 2000 caves in iron formations / lateritic that resulted from the recent evolution of supergene deposit. These caves make it possible to assign the origin of speleothems dissolution and reprecipitation of minerals by rich aqueous solutions into ions. flow processes, condensation, dripping and oozing controlled the composition and morphology of speleothems. The speleothems crust type Mines N4E and NWS in Carajás are formed by Fe and Al oxides, hydroxides, sulphates and Fe and Al phosphates, being subdivided into: a) ferruginous crust; b) crust aluminum-phospho-ferruginous; c) phosphatic crust and d) crust sulfatic. Hematite, goethite, gibbsite, lepidocrocite, leucophosphite, fosfosiderite, strengite, alunite, aluminite, basaluminite and amorphous material were identified. Hematite and goethite stand out for showing lamellar hematite, granular and microcrystalline, and goethite botroidal, nodular, spheroidal and lamellar. The speleothems of hydroxides of iron and aluminum oxides result from the slow mobilization of ions in the form of colloids. With the restricted transport of draining water, the colloid flocculate and cause deposits gels precipitate in amorphous materials. Phosphatic minerals are replacing products of laterite, have cream, porcelaneous appearance and spherulitic textures cellule. Paleo floors are made of hematite fragments cemented by strengite, and thin layers of leucophosphite lining the floor, blocks and walls. These espeleotemas originated by the decomposition of guano bats, as well as sulfáticos minerals that have aspect powder, green color and milky white, lamellar and globular and texture. These minerals can be formed by the oxidation of iron formation by exudation process of rock. Keywords: speleothems; iron formations; Carajás; phosphates.

Anexo 1 CD-ROM - apêndice A / Orientador: José Alexandre de Jesus Perinotto / Coorientador: Paulo César Boggiani / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: João Afonso Zavattini / Banca: Ivo Karmann / Banca: William Sallun Filho / Resumo: O manejo do turismo em cavernas é um procedimento de organização do uso do espaço cavernícola, visando resguardar sua integridade e, simultaneamente, possibilitar o seu conhecimento e fruição. Em níveis mundiais, este tipo de procedimento vem sendo desenvolvido com base em parâmetros científicos, tendo na capacidade de carga turística um de seus principais enfoques. Todavia, os métodos para a determinação de capacidade de carga existentes, ou atendem apenas a situações muito específicas - como as cavernas que abrigam pinturas rupestres -, ou foram adaptados de situações análogas de manejo turístico em áreas naturais - como trilhas -, o que dificulta a inserção das especificidades do ambiente subterrâneo na obtenção de limites adequados de uso. Partindo deste cenário, foi realizada uma pesquisa de determinação de capacidade de carga na caverna de Santana (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira, Iporanga-SP), com base no estudo de sua dinâmica atmosférica. Para tanto, foram executadas três fases de monitoramento espeleoclimático, além de procedimentos complementares de análise de vetores atmosféricos de dispersão e acúmulo e da interação entre atmosfera e rocha. Quanto aos dados monitorados, a média anual (2009-2010) da temperatura do ar no ambiente externo foi de 19,99 °C e a moda foi 17,9 °C. Os extremos registrados foram entre 32,9 °C (máxima, na estação Externa) e 6,1 °C (mínima, na estação Boca). A máxima no período mais chuvoso foi de 32,9 °C e a mínima de 13,8 °C. No período menos chuvoso, que coincide nesta região com o inverno, a máxima registrada foi de 29,4 °C e a mínima de 6,1 °C. A maior diferença, no entanto, se revelou na média, sendo de 21,35 °C no período mais chuvoso (verão) e de 18,06 °C no período menos chuvoso (inverno). A umidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The management of tourism in caves is a procedure which aims to guarantee the cave integrity in a long term basis and, simultaneously, make feasible its sustainable use. In many countries, these procedures are been developed based on scientific parameters and methods, considering the tourist carrying capacity as one of its main focus. However, the existent methods used to determinate the carrying capacity are used just for some specific situations (e.g. the caves which shelter rock art or were adapted from other kind of tourist attractions, as trails and pathways), which difficult the insertion of each cave environment specificities in the procedures of obtaining the carrying capacity. Starting with this scenario, a research was carried out in the cave of Santana (State Tourist Park of Upper Ribeira River - PETAR - Iporanga city, State of São Paulo, southeast of Brazil) to determinate its tourist carrying capacity using the cave atmosphere dynamics. Three phases of speleoclimate monitoring were made, besides of complementary procedures to the analysis of the air flow and its pattern of accumulation and dispersion, together with the interaction between air, rock and water temperature. The annual mean in the period 2009-2010 of air temperature in the external environment was 19,99 °C, and the mode was 17,9 °C. The extreme values were 32,9 °C and 6,1 °C in the external area of the cave. Considering the absence of a drought period in the region, the maximum temperature in the rainy season (south hemisphere summer) was 32,9 °C and the minimum registered was 13,8 °C. In the less rainy season (south hemisphere winter), the maximum and minimum values were, respectively, 29,4 °C and 6,1 °C. The biggest difference, however, was in the mean: 21,35 °C in the summer and 18,06 °C in the winter. The mean of the relative... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Neste trabalho é analisada a evolução dos processos de carstificação na seqüência carbonática do Grupo Bambuí na Chapada de Irecê (BA), com vistas a sua aplicação na elucidação do quadro hidrogeológico resultante. Nos processos de carstificação foram analisados basicamente os parâmetros água, composição química das rochas e elementos estruturais, como fatores fundamentais na evolução do processo. Como resultado da integração destes fatores evidenciou-se um quadro cárstico pouco desenvolvido em toda porção norte, evoluindo gradativamente para sul e zona de contato leste com o Grupo Chapada Diamantina, onde o carste se apresenta em fase evoluída de desenvolvimento. Ajustado a este quadro tem-se o comportamento hidrogeológico do sistema aqüífero, que se apresenta em toda porção norte como um aqüífero cárstico/fissural, passando a francamente cárstico na porção sul e nas faixas de contato leste com os quartzitos do Grupo Chapada Diamantina. Utilizou-se como base na avaliação hidrogeológica, as feições morfo-estruturais de superfície, co-relacionadas com os dados de pluviometria, piezometria, capacidade específica dos poços, variações sazonais de níveis hidrostáticos, e qualidade química das águas subterrâneas. Através do método estatístico de análise de tendência foram construídos mapas de isolinhas e superfícies de tendência sendo possível o zoneamento das áreas potencialmente mais promissoras. Nas zonas carstificadas tem-se as maiores disponibilidades de águas subterrâneas, facilitada naturalmente pelas melhores condições de armazenamento e recarga. A drenagem subterrânea é francamente subordinada aos fatores estruturais, como as falhas e grandes fissuras, que desempenham papel importante no processo. A taxa média de recarga foi estimada em 3,9% das precipitações, 23,4\'10 POT. 3\'\'m POT. 3\'/ano/\'Km POT. 2\', o que representa \'223.10 POT. 6\'\'m POT. 3\' para uma área de 9.150 \'Km POT. 2\' de superfície cárstica. ) Qualitativamente não existem grandes restrições ao uso das águas subterrâneas para o consumo humano, pecuário e na irrigação. / This work analyses karstification process evolution in the carbonate sequence of the Bambuí Group in Chapada of Irece (BA), with the basic objective of improving knowledge of the hydrogeologic system. In the karstification processes, the parameters water, rock chemical composition and structural elements have been analysed as fundamental agents in the evolutionary process. The integrated analysis of these factors allowed the identification of several stages in the evolution of the karstic system: in the north of the study area it is little developed and develops gradually to the south and to the east, in the contact zone with the Chapada Diamantina Group, where the karst in more developed. The karstification process affects the hydrogeologic behavior of the aquifer system in all of the northern sector as a karstic fissural aquifer. In the south and in the east the contact zone with Chapada Diamantina quartzite becomes entirely karstic. The hydrogeologic evolution has been supported by morfostructural physiognomy of the surface, the specific yield of wells, seasonal variations of hydraulic head and groundwater chemical quality. Through the use of statistical methods of tendency analyses were generated isoline maps and tendency surfaces which allowed the determination of the potentially better areas for groundwater exploration. In the more karstic areas exist the highest groundwater volumes facilitated by better conditions for storing and recharge. The underground drainage is completely subordinated to structural factor such as flaw and large fissures, which play a very important role in the process. The average rate of recharge has been estimated as 3, 9% from precipitation, or 23,4 x 10³ m³/year/km², representing 223 x \'10 POT.6\' m³/year in an area of 9.510 km² of karstic surface. Additionally, the authors conclude that qualitatively there aren\'t significant restritions to groundwater use for human supply, cattle or irrigation in the study area.

Estudou-se do ponto de vista geomorfológico, geoespeleológico, hidrológico e hidrogeológico, uma área com terrenos cársticos desenvolvidos sobre metacalcários, metacalcários dolomíticos e magnesianos, de idade proterozóica média, pertencentes ao Grupo Açungui. A área localiza-se no alto vale do rio Ribeira de lguape, entre os municípios de Apiaí e lporanga, sudeste do Estado de São Paulo. O mapeamento geomorfológico permitiu identificar uma seqüência evolutiva da paisagem cárstica, a qual inicia-se com um sistema fluvial, onde os vales da drenagem superficial são gradativamente segmentados com o tempo, através da implantação de bacias de drenagem fechada, cujo desenvolvimento levou à formação de carste poligonal. Esta transição da paisagem fluvial para a cárstica levou à definição das zonas morfológicas fluviocárstica, de transição (com bacias poligonais compostas) e a de carste poligonal (com bacias poligonais simples). O relevo cárstico é estruturalmente condicionado, onde os sumidouros (fundos de depressões poligonais) instalaram-se preferencialmente na intersecção entre planos de estratificação, juntas e falhas. Estes pontos de absorção do escoamento autogênico alinham-se preferencialmente sobre traços de acamamento, em situações de mergulho alto deste e, predominantemente sobre traços de fraturas longas e falhas, no caso de mergulho moderado a baixo do acamamento. Propõe-se a evolução do conjunto de depressões poligonais através do processo de competição e coalescência entre estas (taxas de ampliação diferenciadas), o qual gera inversões de relevo, onde antigos fundos de depressões fechadas hoje localizam-se em cristas. Este processo é acompanhado pelo mecanismo de geração múltipla, onde depressões maiores com drenagem subterrânea mais eficiente, deflagram a instalação de depressões menores, vizinhas e sobre a maior. A morfometria do relevo levou à conclusão de que o carste estudado é semelhante ao carste poligonal da Nova Guiné e Jamaica, com zonas de alto grau de carstificação, apesar das condições climáticas distintas do Alto Ribeira, em comparação com aquelas áreas. Na área carbonática encaixante do sistema de cavernas Pérolas-Santana, a zona de carste poligonal mais desenvolvida é associada à concentração de condutos em profundidade nas proximidades da linha de contato SE da faixa carbonática. O mapeamento geológico de cavernas evidenciou que entre o grande número e variedade de descontinuidades presentes na rocha metacarbonática, as estruturas mais favoráveis para instalação de condutos são os planos de estratificação, fraturas simples longas e falhas. A morfologia planimétrica dos sistemas de cavernas reflete o estilo estrutural do metacalcário encaixante. Cavernas com padrão planimétrico retilíneo e anguloso (p. ex, cav. Santana), associam-se à mergulhos altos do acamamento, enquanto que o padrão sinuoso e curvilíneo (p. ex., cav. Areias) refletem mergulhos moderados a baixos da estratificação. O grau de sinuosidade de condutos subterrâneos é controlado pelo ângulo agudo entre a direção do gradiente hidráulico e a descontinuidade favorável para instalação do conduto. Quanto maior for este ângulo, tanto mais sinuosa será a rota de condutos da água subterrânea. A iniciação de proto-cavernas acompanha linhas de intersecção entre o acamamento e fraturas simples longas e falhas. O sistema de cavernas Pérolas-Santana segue o modelo de Worthington (1991), o qual prevê que a profundidade média (Dm) de iniciação de condutos freáticos (abaixo do N.A.) segue uma função exponencial, onde a base desta função é o produto entre o seno do ângulo de mergulho da estratificação(sen\'teta\') e a distância (Lx) entre o ponto de insurgência e ressurgência da rota de condutos em iniciação (obteve-se a função Dm=(Lx sen\'teta\')\'POT. 0.82\'). A fase de desenvolvimento da espeleogênese na área estudada produziu canyons vadosos com até 50m de entalhamento vertical. Este entalhamento é interpretado como produto de uma taxa moderada de rebaixamento do nível de base dos sistemas de cavernas, o que por sua vez, seria reflexo de um soerguimento tectônico moderado da área. Com base nas idades preliminares Th/U de calcita secundária sobre depósitos fluviais subterrâneos, estimou-se uma taxa máxima média de entalhamento vadoso subterrâneo de 0,0042cm/ano (42mm/ka). Aplicando esta taxa de entalhamento vadoso aos canyons subterrâneos observados na área, concluiu-se que os sistemas de cavernas da região encontram-se na fase de desenvolvimento por aproximadamente 1,7 Ma. A idade mínima do sistema Pérolas-Santana, incluindo a estimativa teórica de duração da fase de iniciação, é em torno de 2 Ma. A correlação deste entalhamento fluvial subterrâneo com o rebaixamento do canal fluvial externo do rio Betari, sobre metacalcários, permitiu estimar uma idade mínima de \'6,4 POT. +7.4 IND. -3.1\' Ma para o entalhamento do vale do rio Betari na área de estudo. A ressurgência do sistema de cavernas Pérolas-Santana é do tipo fluxo total permanente (classificação de Worthington, 1991), com razão entre vazão máxima e mínima de 19,7 para o ano hidrológico de 1990-1991. Os coeficientes de recessão do deflúvio do escoamento básico desta ressurgência refletem um aqüífero cárstico com alto grau de fissuramento interconectado, segundo classificação de Milanovic (1976). Com base no cálculo do balanço hídrico do sistema Pérolas-Santana, comprovou-se que a área de captação da bacia associada ao sistema, definida inicialmente pelo traçado dos divisores topográficos (14,8 km2) é insuficiente para alimentar o volume de água escoado pela ressurgência, por um ano hidrológico. Ajustando o balanço hídrico, definiu-se uma área de captação de 25,4 km2 para esta bacia. Comprovou-se assim, uma conexão subterrânea entre sistemas vizinhos de drenagem subterrânea, os quais, através de uma análise convencional da rede de drenagem superficial, seriam independentes. Definiu-se as seguintes fácies hidroquímicas para o sistema cárstico estudado: escoamento superficial alogênico, escoamento superficial fluviocárstico, percolação autogênica vadosa em fissuras, percolação autogênica vadosa em condutos, circulação freática em condutos profundos e escoamento de ressurgências cársticas. A evolução geoquímica das águas no sistema cárstico é controlada principalmente pela ação de água meteórica enriquecida em ácido carbônico. Ao longo de rotas de circulação profunda e localmente na zona vadosa, a carstificação pelo ácido carbônico é provavelmente somada à ação de ácido sulfúrico produzido pela oxidação de sulfetos. A dinâmica erosiva atual do terreno cárstico estudado é expressa pela taxa de saturação em calcita e dolomita de águas alogênicas que invadem o sistema cárstico, pela sazonalidade dos índices de saturação em calcita e dolomita das principais fácies hidroquímicas que circulam pelo sistema e pela taxa de rebaixamento da superfície epicárstica por dissolução (denudação química). Para esta última, obteve-se uma média de 31,1 \'+ ou -\' 6 mm/ka. / The geomorphology and the conduit aquifer, and associated cave systems, of a karst area (74 km²) in dolomitic and calcitic metalimestones of the Middle Proterozoic Açungui Group have been studied in the Upper Ribeira river valley, between Apiaí and Iporanga, southeastern São Paulo, Brazil. The transition between fluvial and karst landforms was recognized through detailed aerial photointerpretation and field observations. The fluvial system has been gradually disrupted by the growth of closed drainage basins with a polygonal pattern. Based on this transition, a morphological zonation has been defined over the limestones. Three main landform categories are recognized in the limestone: the fluviokarst zone (with dominant surface runoff), the transitional zone (characterized by large composite closed depressions) and the polygonal karst zone (with simple closed depressions). The karst topography exhibits strong structural control. Autogenic swallets occur mainly at the intersections of bedding planes, fractures and faults. These inlet points for autogenic recharge are preferentially aligned on bedding traces where dip is high. In areas where the dip is low to moderate, swallets preferentially follow long fracture and fault traces of steep dip. The observed population of closed depressions is interpreted as resulting from competition and coalescence processes between depressions in response to different rates of depression enlargement, as well as by the multiple generation process described by Kemmerly. In this model, larger depressions, connected by effcient underground drainage routes, trigger the initiation of other depressions over and in the vicinity of the larger depressions. The competition between depression enlargement rates leads to topographic inversions, where ancient depression bottoms now occupy hill crests. Morphometric analysis of the karst topography of the Upper Ribeira polygonal karst shows similarities to New Guinean and Jamaican polygonal karst landscapes. Within the limestone area above the Perolas-Santana cave system, the best developed polygonal carst is related to conduits in depth, close to the southeastern contact of limestone with metapelites. Among the variety and large number of discontinuities present in the metamorphic limestone, the most favorable structures for cave development are bedding planes, Iong simple fractures and faults. The planimetric patterns of cave systems are controlled by the structural style of the limestone. Rectilinear and angular cave map patterns are related to steeply dipping strata, whereas sinuous and curvilinear patterns reflect low-dipping, folded limestone. The sinuosity of conduits is mainly controlled by the angle between the direction of the general hydraulic gradient and the strike of the favorable subvertical discontinuities for conduit development. The greater this angle is, the higher the sinuosity, confirming Worthington\'s (1991) model. The initiation of proto-conduits mainly follows the intersections between bedding planes and simple long fractures and faults. Worthington\'s model for prediction of mean conduit depth is confirmed by the Pérolas-Santana cave system. The mean depth of 200 to 300 m beneath the watertable for the initiation conduits of this system agrees well with the prediction of the exponential equation which is based on the stratal dip and the horizontal length (catchment length) between the main insurgence and the ressurgence of the cave system. Vadose canyons with up to 50m of vertical entrenchment were produced during the speleogenetic development phase, as the result of moderate rates of base level lowering, which itself was due to moderate rates of regional tectonic uplift. Based on preliminary Th/U ages of secondary calcite covering ancient fluvial deposits in vadose cave canyons, an average maximum rate of 0.0042 cm/year (42 mm/ky) is proposed for the vadose entrenchment within the studied caves. This rate gives a minimum age of 1.7 My for the development phase in the Santana cave. Including the theoretical time span of the initiation phase, the total age of the Pérolas-Santana cave System is around 2 My. The correlation between the cave river entrenchment rate and the external river channel lowering over the limestone, close to the cave syslem, allows an age estimation of \'16,4 POT. +7.4 IND. -3.1\' My for the Betari valley in the studied area. The calculated baseflow recession coeficients, tsuggest that he karst aquifer of the Pérolas-Santana system has a high degree of interconnected fissures. The initial analysis of the surface drainage systems, using concepts of topographic divides, indicates the presence of two separate drainage basins over the Furnas-Santana Iimestone area, each related to a cave system. The hydrological balance of the Perolas-Santana cave system suggests, however, that the catchment area must be larger (25,4 km²) than indicated by this initial interpretation. It is therefore suggested that two adjacent cave systems (Perolas-Santana and Grilo systems) are cannected at depth, in order to balance the annual discharge measured at the Santana cave ressurgence. The following hydrochemical facies have been defined: allogenic surface runoff, fluviokarstic runoff, vadose autogenic fissure seepage, vadose autogenic conduit flow, deep phreatic conduit flow and karst ressurgence flow. The hydrochemistry indicates that the carstification is basically controlled by meteoric water enriched in carbonic acid. Minor dissolution of carbonate by sulphuric acid produced by oxidation of pyrite disseminated in impure limestone is thought to occur in deep flow routes. The modern erosive dynamics of the studied karst has been quantified according to the following parameters: saturation rate in calcite and dolomite of allogenic rivers entering the limestone surface, the seasonality of the saturarion index of the main hydrochemical facies and the rate of limestone surface lowering through dissolution (chemical denudation). The calculated mean chemical denudation rate for the Pérolas-Santana basin is 31.1 \'+ ou -\' 6 mm/ky.