Os processos sedimentares e as variações do nível do mar que ocorreram na região costeira do estado do Rio Grande do Sul, no Quaternário, são enfocados neste trabalho. O estudo foi embasado em dados sismológicos, sedimentológicos, geocronológicos e paleontológicos. Os dados sísmicos foram obtidos durante levantamentos sísmicos de reflexão, de alta resolução, realizados na Lagoa dos Patos. A caracterização dos sedimentos obtidos de furos de sondagem envolveu cor, textura, estrutura e quantidade de matéria orgânica. Argilas e lamas foram coletadas para o estudo de palinomorfos e diatomáceas. Foram determinadas duas idades por radiocarbono (14C) em amostra total de sedimentos. Para a região de Bojuru foram inferidos seis estágios de desenvolvimento paleoambiental, em base a dados de litologia, palinomórfos e diatomáceas. O canal atual da Barra Falsa foi vinculado a um importante paleocanal identificado pela sísmica. O período principal de formação do canal é relacionado ao último evento regressivo do final do Pleistoceno. Sedimentos lamosos de preenchimento deste canal são caracterizados pela incidência significativa de palinomórfos marinhos e de diatomáceas marinhas e estuarinas, depositados durante o último evento transgressivo. O fechamento desse canal é atribuído às mudanças nas condições de sedimentação do máximo transgressivo holocênico e regressão subseqüente. Para a área da Lagoa dos Patos, a análise dos registros sísmicos permitiu a identificação e o mapeamento de fácies e seqüências sísmicas, bem como dos elementos arquiteturais relacionados. O conjunto de dados sísmicos revelou a presença de inúmeros paleocanais que dissecaram profundamente a região costeira, em dois períodos distintos do Pleistoceno, antes da instalação da superfície atual da planície costeira. Os cursos das paleodrenagens, mapeados a partir dos perfis sísmicos, foram conectados com aqueles reconhecidos para a plataforma continental e talude em estudos anteriores. À montante, o sistema de drenagens escavou o prisma costeiro depositado durante os eventos prévios de mar alto. O preenchimento dos sistemas de vales e canais incisos é relacionado aos processos sedimentares dos eventos transgressivos subseqüentes. A rede de paleodrenagem reconhecida representa um sistema de transferência entre a bacia de drenagem e os ambientes de deposição da bacia marginal, passando pela plataforma continental exposta por um evento regressivo. Os vales incisos provavelmente exerceram um papel importante na arquitetura de borda da bacia sedimentar, na distribuição faciológica e na geração de espaço de acomodação durante as subidas e descidas do nível do mar no Quaternário. Anomalias acústicas, na forma de refletores sísmicos anômalos, revelaram que sedimentos gasosos são comuns em vários setores da Lagoa dos Patos. As maiores acumulações de gás ocorrem em áreas originalmente rebaixadas do terreno, vinculadas aos antigos cursos fluviais. O estudo permitiu a identificação dos elementos arquiteturais que constroem a pilha sedimentar acumulada no prisma costeiro do Rio Grande do Sul, contribuindo com novos e importantes elementos para um melhor entendimento da evolução geológica das planícies costeiras do sul do Brasil. / The sedimentary processes and sea level variations which occurred within the coastal zone of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, during the Quaternary period are addressed herein. The study based on data from seismology, sedimentology, geochronology and paleontology. The seismic records were obtained by high-resolution seismic-reflection data surveys performed in the Lagoa dos Patos lagoon. The characterization of the sediments obtained from core samples comprised color, texture, structure, and organic matter content. Clay and muddy sediments were colleted for the study of palynomorphs and diatoms. Two radiocarbon 14C age determinations on bulk sediment samples were performed. In the Bojuru region six stages of paleoenvironment development were inferred based on lithology, palynomorph and diatom data. The present Barra Falsa channel was linked to a prominent buried paleochannel identified in the seismics. The main period of the channel incision was related to the last regressive event of the end of the Pleistocene. Muddy sediments filling up this channel are characterized by a significant incidence of marine palynomorphs and marine and estuarine diatoms, deposited in the course of the last transgressive event. The closure of the Barra Falsa inlet is attributed to shifts in the sedimentation milieu related to the transgressive maximum of the Holocene and subsequent regression. In the Lagoa dos Patos area, the analysis of the seismic records allowed the identification and mapping of seismic facies and seismic sequences as well as related architectural elements. Several former channels that deeply dissected the coastal zone before the establishment of the actual coastal plain morphology were revealed by the seismic dataset. The channel incisions were formed during two different periods in the Pleistocene. The paleodrainage paths mapped from the seismic profiles were connected with those recognized by previous studies in the adjacent continental shelf and slope. Upstream, the drainage incised into the coastal prism deposited during previous sea level highstand events. The filling of the incised channel and valley systems is related to sedimentary processes of subsequent transgressive events. The recognized paleodrainage network represents a rivershelf system, linking the drainage basin to the depositional settings on the marginal basin, bypassing the continental shelf exposed during a regressive event. The drainage incisions have probably played an important role in the basin-margin architecture, facies distribution and accommodation during the Quaternary sea level up and down events. Acoustic anomalies in the form of anomalous seismic reflectors revealed that gas-charged sediments are common in several areas of the lagoon. The main gas accumulations occur in areas of former topographic lows, which are related to former main river courses. The study allowed the identification of the architectural elements that build up the sedimentary pile accumulated in the coastal prism of Rio Grande do Sul, contributing with new and important elements to a better understanding of the geological evolution of the south Brazilian coastal plain.

A Lagoa do Peixe é um corpo lagunar raso que mantém uma ligação temporária com o mar através de um único canal de ligação. Hoje em dia, esta laguna ocupa apenas parte de uma faixa de terras baixas posicionada entre duas barreiras arenosas (Barreira III, pleistocênica, e Barreira IV, holocênica) no Litoral Médio do Rio Grande do Sul. Esta faixa de terras baixas corresponde a uma região de retrobarreira (backbarrier) e é definida, para fins deste trabalho, como “Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe”. O Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe foi investigado, nesta Tese, em seus aspectos geológicos e evolutivos. Com o uso de uma metodologia que envolveu, no campo, levantamentos topográficos, aerofotográficos, amostragem superficial e testemunhagem e, em laboratório, análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas, construiu-se um mapa faciológico (textural) do fundo lagunar, além de um mapa geológico-geomorfológico de todo o sistema lagunar. Os mapas mostram uma reduzida variação faciológica de sedimentos terrígenos, restrita, basicamente, à faixa granulométrica de areia fina a lama. Esta grande homogeneidade textural reflete a limitação de áreas fontes disponíveis uma vez que, em conseqüência da situação geográfica da área de estudo, os sedimentos têm sua proveniência limitada aos sistemas costeiros e marinhos adjacentes (barreira pleistocênica, barreira holocênica e oceano). Procurou-se reconstituir a história evolutiva do sistema, desde seu início, há mais de 7000 anos, até o estabelecimento da paisagem atual, retratada no mapa geológicogeomorfológico. Os dados mostram que, ao longo do tempo, a espessura da lâmina de água da Lagoa do Peixe se manteve relativamente rasa porém bastante variável, na dependência de variações climáticas e/ou flutuações do nível do mar. Em conseqüência, durante determinados períodos de sua história a lagoa secou, total ou parcialmente, expondo seu fundo lagunar. Provavelmente a expansão máxima do corpo lagunar ocorreu durante o máximo transgressivo holocênico, atingido há cerca de 5000 anos. Desde então, a lagoa vem sofrendo um processo de segmentação e colmatação promovida, na sua maior parte, pelo avanço das dunas eólicas transgressivas da Barreira IV. A paisagem atual mostra que o corpo lagunar está praticamente restrito ao setor central do sistema e permite projetar, para o futuro, o desaparecimento total do sistema lagunar. Esta projeção poderá se modificar, na dependência do comportamento dos parâmetros controladores da dinâmica costeira, especialmente a variação do nível relativo do mar. / Peixe lagoon is a shallow water body temporarily connected to the sea by a single inlet. At present, this lagoon occupies part of a stretch of low lands located between two sandy barriers (Barrier III, Pleistocene Barrier, and Barrier IV, Holocene Barrier) at the Middle Littoral of Rio Grande do Sul. This stretch of low lands represents the back barrier region that is defined in this study as “Peixe Lagoon Lagoonal System”. This thesis focuses in the geological and evolutionary aspects of Peixe Lagoon Lagoonal System. Fieldwork methods were topographic and aero photograph surveying, and superficial sampling and coring. Sedimentological, palaeontological and geochronological analyses were made at the laboratory so several maps were obtained: a facies map of the lagoonal bottom; and, a geological-geomorphologic map of the entire system. The maps show that the facies of terrigenous sediments underwent small variations that were limited to the grain size range from fine sand to mud. The textural homogeneity reflects the restriction of the available sources of sediment due to the location of the study area: the only sediment sources are the adjacent coastal and oceanic systems (Pleistocene barrier, Holocene barrier and the shoreface). The aim was to reconstruct the evolutionary history of the system, since the beginning of its formation (7000 years BP) until the establishment of the present landforms in the geological-geomorphologic map. Data show that the thickness of the water column at Peixe Lagoon has stayed relatively shallow along time. There were however, large ranges of variation that were dependent on the climatic variations and/or sea level variations. During certain periods in its history the lagoon dried partially or completely and as a consequence, the lagoon bed was exposed (to the atmospheric climate). Probably, the maximum expansion of the lagoon occurred during the transgressive maximum in the Holocene, 5000 years BP. Since then, the lagoon has been segmenting and infilling, mostly due to the inland advance of the transgressive dunes from Barrier IV. The present landscape shows that the lagoon is mostly restricted to the central part of the system indicating that, in the future, the lagoonal system will probably disappear completely. This prediction may be modified, depending on the behaviour of the parameters that control coastal dynamics, especially due to relative sea level variation.

Os processos sedimentares e as variações do nível do mar que ocorreram na região costeira do estado do Rio Grande do Sul, no Quaternário, são enfocados neste trabalho. O estudo foi embasado em dados sismológicos, sedimentológicos, geocronológicos e paleontológicos. Os dados sísmicos foram obtidos durante levantamentos sísmicos de reflexão, de alta resolução, realizados na Lagoa dos Patos. A caracterização dos sedimentos obtidos de furos de sondagem envolveu cor, textura, estrutura e quantidade de matéria orgânica. Argilas e lamas foram coletadas para o estudo de palinomorfos e diatomáceas. Foram determinadas duas idades por radiocarbono (14C) em amostra total de sedimentos. Para a região de Bojuru foram inferidos seis estágios de desenvolvimento paleoambiental, em base a dados de litologia, palinomórfos e diatomáceas. O canal atual da Barra Falsa foi vinculado a um importante paleocanal identificado pela sísmica. O período principal de formação do canal é relacionado ao último evento regressivo do final do Pleistoceno. Sedimentos lamosos de preenchimento deste canal são caracterizados pela incidência significativa de palinomórfos marinhos e de diatomáceas marinhas e estuarinas, depositados durante o último evento transgressivo. O fechamento desse canal é atribuído às mudanças nas condições de sedimentação do máximo transgressivo holocênico e regressão subseqüente. Para a área da Lagoa dos Patos, a análise dos registros sísmicos permitiu a identificação e o mapeamento de fácies e seqüências sísmicas, bem como dos elementos arquiteturais relacionados. O conjunto de dados sísmicos revelou a presença de inúmeros paleocanais que dissecaram profundamente a região costeira, em dois períodos distintos do Pleistoceno, antes da instalação da superfície atual da planície costeira. Os cursos das paleodrenagens, mapeados a partir dos perfis sísmicos, foram conectados com aqueles reconhecidos para a plataforma continental e talude em estudos anteriores. À montante, o sistema de drenagens escavou o prisma costeiro depositado durante os eventos prévios de mar alto. O preenchimento dos sistemas de vales e canais incisos é relacionado aos processos sedimentares dos eventos transgressivos subseqüentes. A rede de paleodrenagem reconhecida representa um sistema de transferência entre a bacia de drenagem e os ambientes de deposição da bacia marginal, passando pela plataforma continental exposta por um evento regressivo. Os vales incisos provavelmente exerceram um papel importante na arquitetura de borda da bacia sedimentar, na distribuição faciológica e na geração de espaço de acomodação durante as subidas e descidas do nível do mar no Quaternário. Anomalias acústicas, na forma de refletores sísmicos anômalos, revelaram que sedimentos gasosos são comuns em vários setores da Lagoa dos Patos. As maiores acumulações de gás ocorrem em áreas originalmente rebaixadas do terreno, vinculadas aos antigos cursos fluviais. O estudo permitiu a identificação dos elementos arquiteturais que constroem a pilha sedimentar acumulada no prisma costeiro do Rio Grande do Sul, contribuindo com novos e importantes elementos para um melhor entendimento da evolução geológica das planícies costeiras do sul do Brasil. / The sedimentary processes and sea level variations which occurred within the coastal zone of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, during the Quaternary period are addressed herein. The study based on data from seismology, sedimentology, geochronology and paleontology. The seismic records were obtained by high-resolution seismic-reflection data surveys performed in the Lagoa dos Patos lagoon. The characterization of the sediments obtained from core samples comprised color, texture, structure, and organic matter content. Clay and muddy sediments were colleted for the study of palynomorphs and diatoms. Two radiocarbon 14C age determinations on bulk sediment samples were performed. In the Bojuru region six stages of paleoenvironment development were inferred based on lithology, palynomorph and diatom data. The present Barra Falsa channel was linked to a prominent buried paleochannel identified in the seismics. The main period of the channel incision was related to the last regressive event of the end of the Pleistocene. Muddy sediments filling up this channel are characterized by a significant incidence of marine palynomorphs and marine and estuarine diatoms, deposited in the course of the last transgressive event. The closure of the Barra Falsa inlet is attributed to shifts in the sedimentation milieu related to the transgressive maximum of the Holocene and subsequent regression. In the Lagoa dos Patos area, the analysis of the seismic records allowed the identification and mapping of seismic facies and seismic sequences as well as related architectural elements. Several former channels that deeply dissected the coastal zone before the establishment of the actual coastal plain morphology were revealed by the seismic dataset. The channel incisions were formed during two different periods in the Pleistocene. The paleodrainage paths mapped from the seismic profiles were connected with those recognized by previous studies in the adjacent continental shelf and slope. Upstream, the drainage incised into the coastal prism deposited during previous sea level highstand events. The filling of the incised channel and valley systems is related to sedimentary processes of subsequent transgressive events. The recognized paleodrainage network represents a rivershelf system, linking the drainage basin to the depositional settings on the marginal basin, bypassing the continental shelf exposed during a regressive event. The drainage incisions have probably played an important role in the basin-margin architecture, facies distribution and accommodation during the Quaternary sea level up and down events. Acoustic anomalies in the form of anomalous seismic reflectors revealed that gas-charged sediments are common in several areas of the lagoon. The main gas accumulations occur in areas of former topographic lows, which are related to former main river courses. The study allowed the identification of the architectural elements that build up the sedimentary pile accumulated in the coastal prism of Rio Grande do Sul, contributing with new and important elements to a better understanding of the geological evolution of the south Brazilian coastal plain.

A Lagoa do Peixe é um corpo lagunar raso que mantém uma ligação temporária com o mar através de um único canal de ligação. Hoje em dia, esta laguna ocupa apenas parte de uma faixa de terras baixas posicionada entre duas barreiras arenosas (Barreira III, pleistocênica, e Barreira IV, holocênica) no Litoral Médio do Rio Grande do Sul. Esta faixa de terras baixas corresponde a uma região de retrobarreira (backbarrier) e é definida, para fins deste trabalho, como “Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe”. O Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe foi investigado, nesta Tese, em seus aspectos geológicos e evolutivos. Com o uso de uma metodologia que envolveu, no campo, levantamentos topográficos, aerofotográficos, amostragem superficial e testemunhagem e, em laboratório, análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas, construiu-se um mapa faciológico (textural) do fundo lagunar, além de um mapa geológico-geomorfológico de todo o sistema lagunar. Os mapas mostram uma reduzida variação faciológica de sedimentos terrígenos, restrita, basicamente, à faixa granulométrica de areia fina a lama. Esta grande homogeneidade textural reflete a limitação de áreas fontes disponíveis uma vez que, em conseqüência da situação geográfica da área de estudo, os sedimentos têm sua proveniência limitada aos sistemas costeiros e marinhos adjacentes (barreira pleistocênica, barreira holocênica e oceano). Procurou-se reconstituir a história evolutiva do sistema, desde seu início, há mais de 7000 anos, até o estabelecimento da paisagem atual, retratada no mapa geológicogeomorfológico. Os dados mostram que, ao longo do tempo, a espessura da lâmina de água da Lagoa do Peixe se manteve relativamente rasa porém bastante variável, na dependência de variações climáticas e/ou flutuações do nível do mar. Em conseqüência, durante determinados períodos de sua história a lagoa secou, total ou parcialmente, expondo seu fundo lagunar. Provavelmente a expansão máxima do corpo lagunar ocorreu durante o máximo transgressivo holocênico, atingido há cerca de 5000 anos. Desde então, a lagoa vem sofrendo um processo de segmentação e colmatação promovida, na sua maior parte, pelo avanço das dunas eólicas transgressivas da Barreira IV. A paisagem atual mostra que o corpo lagunar está praticamente restrito ao setor central do sistema e permite projetar, para o futuro, o desaparecimento total do sistema lagunar. Esta projeção poderá se modificar, na dependência do comportamento dos parâmetros controladores da dinâmica costeira, especialmente a variação do nível relativo do mar. / Peixe lagoon is a shallow water body temporarily connected to the sea by a single inlet. At present, this lagoon occupies part of a stretch of low lands located between two sandy barriers (Barrier III, Pleistocene Barrier, and Barrier IV, Holocene Barrier) at the Middle Littoral of Rio Grande do Sul. This stretch of low lands represents the back barrier region that is defined in this study as “Peixe Lagoon Lagoonal System”. This thesis focuses in the geological and evolutionary aspects of Peixe Lagoon Lagoonal System. Fieldwork methods were topographic and aero photograph surveying, and superficial sampling and coring. Sedimentological, palaeontological and geochronological analyses were made at the laboratory so several maps were obtained: a facies map of the lagoonal bottom; and, a geological-geomorphologic map of the entire system. The maps show that the facies of terrigenous sediments underwent small variations that were limited to the grain size range from fine sand to mud. The textural homogeneity reflects the restriction of the available sources of sediment due to the location of the study area: the only sediment sources are the adjacent coastal and oceanic systems (Pleistocene barrier, Holocene barrier and the shoreface). The aim was to reconstruct the evolutionary history of the system, since the beginning of its formation (7000 years BP) until the establishment of the present landforms in the geological-geomorphologic map. Data show that the thickness of the water column at Peixe Lagoon has stayed relatively shallow along time. There were however, large ranges of variation that were dependent on the climatic variations and/or sea level variations. During certain periods in its history the lagoon dried partially or completely and as a consequence, the lagoon bed was exposed (to the atmospheric climate). Probably, the maximum expansion of the lagoon occurred during the transgressive maximum in the Holocene, 5000 years BP. Since then, the lagoon has been segmenting and infilling, mostly due to the inland advance of the transgressive dunes from Barrier IV. The present landscape shows that the lagoon is mostly restricted to the central part of the system indicating that, in the future, the lagoonal system will probably disappear completely. This prediction may be modified, depending on the behaviour of the parameters that control coastal dynamics, especially due to relative sea level variation.

O presente trabalho descreve a ocorrência de depósitos sedimentares associados à desembocadura do Arroio Chuí, no extremo sul do País, e suas relações com as variações do nível do mar durante o Holoceno. Com o emprego de uma estação total, bússola de geólogo e navegação com GPS, procedeu-se a um nivelamento topográfico da área de estudo, incluindo a altimetria ao longo de 5 perfis topográficos transversais e longitudinais ao arroio. Ao longo dos perfis transversais foram coletados 10 testemunhos a percussão e realizados 18 furos com trado manual. As análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas dos testemunhos e dos afloramentos nas barrancas do arroio, permitem registrar importantes aspectos sobre a natureza e o significado paleogeográfico das fácies encontradas. Foram identificadas facies sedimentares contendo uma rica assembléia de palinomorfos e de conchas fósseis – especialmente moluscos gastrópodes e bivalves – indicadores de influência marinha na sedimentação. Dentre as espécies de moluscos encontradas foram identificadas Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea e Tagelus plebeius. Em algumas fácies lamosas muitos exemplares de fósseis se encontram bem preservados, mantendo-se ainda em posição de vida. A altimetria e a natureza das fácies permitem concluir que, na região próximo à atual desembocadura do Arroio Chuí, o nível do mar esteve pelo menos 2 a 3 m acima do nível atual durante o máximo da Transgresão Pós-Glacial. O ambiente correspondia a um estuário, cuja configuração foi controlada, em grande parte, pela morfologia dos terrenos pleistocênicos adjacentes. As assembléias fossilíferas, típicas de ambiente estuarino, situadas nos paleoniveis de 0,8 m abaixo do nível do mar atual, datando 6530 ± 40 anos AP (Cal 7.150-6.930) e 1,9 m acima do nível do mar atual, datando 5750 ± 40 anos AP (Cal 6260-6080) evidenciam as fases de afogamento da região da desembocadura do Arroio Chuí, relacionadas com o máximo da Transgressão Pós- Glacial. Os resultados deste trabalho contribuem para a melhor compreensão sobre o comportamento do nível do mar durante o Holoceno na região sul do Brasil. / The present work describes the occurrence of sedimentary deposits associated to the mouth of Arroio Chui river in the south limit of Brazil, and its relation with sea-level fluctuations during the Holocene. With a total station, a geologist compass and a GPS device a topographic levelling of the study area was conducted, including the altimetry of 5 profiles transversal and longitudinal to the river. Along the transversal profiles, 10 percussion cores were collected and 18 holes were made with a manual auger. The sedimentological, paleontological and geochronological analyses of the cores and of the outcrops at the banks of the river, allowed to interpret important aspects about the nature and paleogeographic significance of the facies. The sedimentary facies show a rich assemblage of palynomorphs and fossil shells – mainly gastropodes and bivalves mollusks – pointing to a deposition in an environment with marine influence. The mollusk shells include the species Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea and Tagelus plebeius. In some muddy facies many of these mollusks were preserved in life position. The nature and altimetry of the facies allow concluding that, in the area surrounding the Arroio Chui’s current mouth, the sea level was at least 2 to 3 m above de present level during the maximum of the Post Glacial Transgression. In that time the environment was, probably, an estuary whose configuration was controlled, largely, by de morphology of the adjacent pleistocenic terrains. The estuarine fossil assemblage, located 0.8 m bellow the present sea-level, dating 6530 ± 40 years AP (Cal 7150-6930), and 1.9 m above present sea-level, dating 5750 ± 40 years AP (Cal 6260-6080), evidences the phases of drowning of the area during the maximum of the Post Glacial Transgression. The results of this work contribute to the understanding of the Late Holocene sea-level behavior in the south of Brazil.

Os processos sedimentares e as variações do nível do mar que ocorreram na região costeira do estado do Rio Grande do Sul, no Quaternário, são enfocados neste trabalho. O estudo foi embasado em dados sismológicos, sedimentológicos, geocronológicos e paleontológicos. Os dados sísmicos foram obtidos durante levantamentos sísmicos de reflexão, de alta resolução, realizados na Lagoa dos Patos. A caracterização dos sedimentos obtidos de furos de sondagem envolveu cor, textura, estrutura e quantidade de matéria orgânica. Argilas e lamas foram coletadas para o estudo de palinomorfos e diatomáceas. Foram determinadas duas idades por radiocarbono (14C) em amostra total de sedimentos. Para a região de Bojuru foram inferidos seis estágios de desenvolvimento paleoambiental, em base a dados de litologia, palinomórfos e diatomáceas. O canal atual da Barra Falsa foi vinculado a um importante paleocanal identificado pela sísmica. O período principal de formação do canal é relacionado ao último evento regressivo do final do Pleistoceno. Sedimentos lamosos de preenchimento deste canal são caracterizados pela incidência significativa de palinomórfos marinhos e de diatomáceas marinhas e estuarinas, depositados durante o último evento transgressivo. O fechamento desse canal é atribuído às mudanças nas condições de sedimentação do máximo transgressivo holocênico e regressão subseqüente. Para a área da Lagoa dos Patos, a análise dos registros sísmicos permitiu a identificação e o mapeamento de fácies e seqüências sísmicas, bem como dos elementos arquiteturais relacionados. O conjunto de dados sísmicos revelou a presença de inúmeros paleocanais que dissecaram profundamente a região costeira, em dois períodos distintos do Pleistoceno, antes da instalação da superfície atual da planície costeira. Os cursos das paleodrenagens, mapeados a partir dos perfis sísmicos, foram conectados com aqueles reconhecidos para a plataforma continental e talude em estudos anteriores. À montante, o sistema de drenagens escavou o prisma costeiro depositado durante os eventos prévios de mar alto. O preenchimento dos sistemas de vales e canais incisos é relacionado aos processos sedimentares dos eventos transgressivos subseqüentes. A rede de paleodrenagem reconhecida representa um sistema de transferência entre a bacia de drenagem e os ambientes de deposição da bacia marginal, passando pela plataforma continental exposta por um evento regressivo. Os vales incisos provavelmente exerceram um papel importante na arquitetura de borda da bacia sedimentar, na distribuição faciológica e na geração de espaço de acomodação durante as subidas e descidas do nível do mar no Quaternário. Anomalias acústicas, na forma de refletores sísmicos anômalos, revelaram que sedimentos gasosos são comuns em vários setores da Lagoa dos Patos. As maiores acumulações de gás ocorrem em áreas originalmente rebaixadas do terreno, vinculadas aos antigos cursos fluviais. O estudo permitiu a identificação dos elementos arquiteturais que constroem a pilha sedimentar acumulada no prisma costeiro do Rio Grande do Sul, contribuindo com novos e importantes elementos para um melhor entendimento da evolução geológica das planícies costeiras do sul do Brasil. / The sedimentary processes and sea level variations which occurred within the coastal zone of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, during the Quaternary period are addressed herein. The study based on data from seismology, sedimentology, geochronology and paleontology. The seismic records were obtained by high-resolution seismic-reflection data surveys performed in the Lagoa dos Patos lagoon. The characterization of the sediments obtained from core samples comprised color, texture, structure, and organic matter content. Clay and muddy sediments were colleted for the study of palynomorphs and diatoms. Two radiocarbon 14C age determinations on bulk sediment samples were performed. In the Bojuru region six stages of paleoenvironment development were inferred based on lithology, palynomorph and diatom data. The present Barra Falsa channel was linked to a prominent buried paleochannel identified in the seismics. The main period of the channel incision was related to the last regressive event of the end of the Pleistocene. Muddy sediments filling up this channel are characterized by a significant incidence of marine palynomorphs and marine and estuarine diatoms, deposited in the course of the last transgressive event. The closure of the Barra Falsa inlet is attributed to shifts in the sedimentation milieu related to the transgressive maximum of the Holocene and subsequent regression. In the Lagoa dos Patos area, the analysis of the seismic records allowed the identification and mapping of seismic facies and seismic sequences as well as related architectural elements. Several former channels that deeply dissected the coastal zone before the establishment of the actual coastal plain morphology were revealed by the seismic dataset. The channel incisions were formed during two different periods in the Pleistocene. The paleodrainage paths mapped from the seismic profiles were connected with those recognized by previous studies in the adjacent continental shelf and slope. Upstream, the drainage incised into the coastal prism deposited during previous sea level highstand events. The filling of the incised channel and valley systems is related to sedimentary processes of subsequent transgressive events. The recognized paleodrainage network represents a rivershelf system, linking the drainage basin to the depositional settings on the marginal basin, bypassing the continental shelf exposed during a regressive event. The drainage incisions have probably played an important role in the basin-margin architecture, facies distribution and accommodation during the Quaternary sea level up and down events. Acoustic anomalies in the form of anomalous seismic reflectors revealed that gas-charged sediments are common in several areas of the lagoon. The main gas accumulations occur in areas of former topographic lows, which are related to former main river courses. The study allowed the identification of the architectural elements that build up the sedimentary pile accumulated in the coastal prism of Rio Grande do Sul, contributing with new and important elements to a better understanding of the geological evolution of the south Brazilian coastal plain.

O presente trabalho descreve a ocorrência de depósitos sedimentares associados à desembocadura do Arroio Chuí, no extremo sul do País, e suas relações com as variações do nível do mar durante o Holoceno. Com o emprego de uma estação total, bússola de geólogo e navegação com GPS, procedeu-se a um nivelamento topográfico da área de estudo, incluindo a altimetria ao longo de 5 perfis topográficos transversais e longitudinais ao arroio. Ao longo dos perfis transversais foram coletados 10 testemunhos a percussão e realizados 18 furos com trado manual. As análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas dos testemunhos e dos afloramentos nas barrancas do arroio, permitem registrar importantes aspectos sobre a natureza e o significado paleogeográfico das fácies encontradas. Foram identificadas facies sedimentares contendo uma rica assembléia de palinomorfos e de conchas fósseis – especialmente moluscos gastrópodes e bivalves – indicadores de influência marinha na sedimentação. Dentre as espécies de moluscos encontradas foram identificadas Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea e Tagelus plebeius. Em algumas fácies lamosas muitos exemplares de fósseis se encontram bem preservados, mantendo-se ainda em posição de vida. A altimetria e a natureza das fácies permitem concluir que, na região próximo à atual desembocadura do Arroio Chuí, o nível do mar esteve pelo menos 2 a 3 m acima do nível atual durante o máximo da Transgresão Pós-Glacial. O ambiente correspondia a um estuário, cuja configuração foi controlada, em grande parte, pela morfologia dos terrenos pleistocênicos adjacentes. As assembléias fossilíferas, típicas de ambiente estuarino, situadas nos paleoniveis de 0,8 m abaixo do nível do mar atual, datando 6530 ± 40 anos AP (Cal 7.150-6.930) e 1,9 m acima do nível do mar atual, datando 5750 ± 40 anos AP (Cal 6260-6080) evidenciam as fases de afogamento da região da desembocadura do Arroio Chuí, relacionadas com o máximo da Transgressão Pós- Glacial. Os resultados deste trabalho contribuem para a melhor compreensão sobre o comportamento do nível do mar durante o Holoceno na região sul do Brasil. / The present work describes the occurrence of sedimentary deposits associated to the mouth of Arroio Chui river in the south limit of Brazil, and its relation with sea-level fluctuations during the Holocene. With a total station, a geologist compass and a GPS device a topographic levelling of the study area was conducted, including the altimetry of 5 profiles transversal and longitudinal to the river. Along the transversal profiles, 10 percussion cores were collected and 18 holes were made with a manual auger. The sedimentological, paleontological and geochronological analyses of the cores and of the outcrops at the banks of the river, allowed to interpret important aspects about the nature and paleogeographic significance of the facies. The sedimentary facies show a rich assemblage of palynomorphs and fossil shells – mainly gastropodes and bivalves mollusks – pointing to a deposition in an environment with marine influence. The mollusk shells include the species Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea and Tagelus plebeius. In some muddy facies many of these mollusks were preserved in life position. The nature and altimetry of the facies allow concluding that, in the area surrounding the Arroio Chui’s current mouth, the sea level was at least 2 to 3 m above de present level during the maximum of the Post Glacial Transgression. In that time the environment was, probably, an estuary whose configuration was controlled, largely, by de morphology of the adjacent pleistocenic terrains. The estuarine fossil assemblage, located 0.8 m bellow the present sea-level, dating 6530 ± 40 years AP (Cal 7150-6930), and 1.9 m above present sea-level, dating 5750 ± 40 years AP (Cal 6260-6080), evidences the phases of drowning of the area during the maximum of the Post Glacial Transgression. The results of this work contribute to the understanding of the Late Holocene sea-level behavior in the south of Brazil.

A Lagoa do Peixe é um corpo lagunar raso que mantém uma ligação temporária com o mar através de um único canal de ligação. Hoje em dia, esta laguna ocupa apenas parte de uma faixa de terras baixas posicionada entre duas barreiras arenosas (Barreira III, pleistocênica, e Barreira IV, holocênica) no Litoral Médio do Rio Grande do Sul. Esta faixa de terras baixas corresponde a uma região de retrobarreira (backbarrier) e é definida, para fins deste trabalho, como “Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe”. O Sistema Lagunar da Lagoa do Peixe foi investigado, nesta Tese, em seus aspectos geológicos e evolutivos. Com o uso de uma metodologia que envolveu, no campo, levantamentos topográficos, aerofotográficos, amostragem superficial e testemunhagem e, em laboratório, análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas, construiu-se um mapa faciológico (textural) do fundo lagunar, além de um mapa geológico-geomorfológico de todo o sistema lagunar. Os mapas mostram uma reduzida variação faciológica de sedimentos terrígenos, restrita, basicamente, à faixa granulométrica de areia fina a lama. Esta grande homogeneidade textural reflete a limitação de áreas fontes disponíveis uma vez que, em conseqüência da situação geográfica da área de estudo, os sedimentos têm sua proveniência limitada aos sistemas costeiros e marinhos adjacentes (barreira pleistocênica, barreira holocênica e oceano). Procurou-se reconstituir a história evolutiva do sistema, desde seu início, há mais de 7000 anos, até o estabelecimento da paisagem atual, retratada no mapa geológicogeomorfológico. Os dados mostram que, ao longo do tempo, a espessura da lâmina de água da Lagoa do Peixe se manteve relativamente rasa porém bastante variável, na dependência de variações climáticas e/ou flutuações do nível do mar. Em conseqüência, durante determinados períodos de sua história a lagoa secou, total ou parcialmente, expondo seu fundo lagunar. Provavelmente a expansão máxima do corpo lagunar ocorreu durante o máximo transgressivo holocênico, atingido há cerca de 5000 anos. Desde então, a lagoa vem sofrendo um processo de segmentação e colmatação promovida, na sua maior parte, pelo avanço das dunas eólicas transgressivas da Barreira IV. A paisagem atual mostra que o corpo lagunar está praticamente restrito ao setor central do sistema e permite projetar, para o futuro, o desaparecimento total do sistema lagunar. Esta projeção poderá se modificar, na dependência do comportamento dos parâmetros controladores da dinâmica costeira, especialmente a variação do nível relativo do mar. / Peixe lagoon is a shallow water body temporarily connected to the sea by a single inlet. At present, this lagoon occupies part of a stretch of low lands located between two sandy barriers (Barrier III, Pleistocene Barrier, and Barrier IV, Holocene Barrier) at the Middle Littoral of Rio Grande do Sul. This stretch of low lands represents the back barrier region that is defined in this study as “Peixe Lagoon Lagoonal System”. This thesis focuses in the geological and evolutionary aspects of Peixe Lagoon Lagoonal System. Fieldwork methods were topographic and aero photograph surveying, and superficial sampling and coring. Sedimentological, palaeontological and geochronological analyses were made at the laboratory so several maps were obtained: a facies map of the lagoonal bottom; and, a geological-geomorphologic map of the entire system. The maps show that the facies of terrigenous sediments underwent small variations that were limited to the grain size range from fine sand to mud. The textural homogeneity reflects the restriction of the available sources of sediment due to the location of the study area: the only sediment sources are the adjacent coastal and oceanic systems (Pleistocene barrier, Holocene barrier and the shoreface). The aim was to reconstruct the evolutionary history of the system, since the beginning of its formation (7000 years BP) until the establishment of the present landforms in the geological-geomorphologic map. Data show that the thickness of the water column at Peixe Lagoon has stayed relatively shallow along time. There were however, large ranges of variation that were dependent on the climatic variations and/or sea level variations. During certain periods in its history the lagoon dried partially or completely and as a consequence, the lagoon bed was exposed (to the atmospheric climate). Probably, the maximum expansion of the lagoon occurred during the transgressive maximum in the Holocene, 5000 years BP. Since then, the lagoon has been segmenting and infilling, mostly due to the inland advance of the transgressive dunes from Barrier IV. The present landscape shows that the lagoon is mostly restricted to the central part of the system indicating that, in the future, the lagoonal system will probably disappear completely. This prediction may be modified, depending on the behaviour of the parameters that control coastal dynamics, especially due to relative sea level variation.

O presente trabalho descreve a ocorrência de depósitos sedimentares associados à desembocadura do Arroio Chuí, no extremo sul do País, e suas relações com as variações do nível do mar durante o Holoceno. Com o emprego de uma estação total, bússola de geólogo e navegação com GPS, procedeu-se a um nivelamento topográfico da área de estudo, incluindo a altimetria ao longo de 5 perfis topográficos transversais e longitudinais ao arroio. Ao longo dos perfis transversais foram coletados 10 testemunhos a percussão e realizados 18 furos com trado manual. As análises sedimentológicas, paleontológicas e geocronológicas dos testemunhos e dos afloramentos nas barrancas do arroio, permitem registrar importantes aspectos sobre a natureza e o significado paleogeográfico das fácies encontradas. Foram identificadas facies sedimentares contendo uma rica assembléia de palinomorfos e de conchas fósseis – especialmente moluscos gastrópodes e bivalves – indicadores de influência marinha na sedimentação. Dentre as espécies de moluscos encontradas foram identificadas Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea e Tagelus plebeius. Em algumas fácies lamosas muitos exemplares de fósseis se encontram bem preservados, mantendo-se ainda em posição de vida. A altimetria e a natureza das fácies permitem concluir que, na região próximo à atual desembocadura do Arroio Chuí, o nível do mar esteve pelo menos 2 a 3 m acima do nível atual durante o máximo da Transgresão Pós-Glacial. O ambiente correspondia a um estuário, cuja configuração foi controlada, em grande parte, pela morfologia dos terrenos pleistocênicos adjacentes. As assembléias fossilíferas, típicas de ambiente estuarino, situadas nos paleoniveis de 0,8 m abaixo do nível do mar atual, datando 6530 ± 40 anos AP (Cal 7.150-6.930) e 1,9 m acima do nível do mar atual, datando 5750 ± 40 anos AP (Cal 6260-6080) evidenciam as fases de afogamento da região da desembocadura do Arroio Chuí, relacionadas com o máximo da Transgressão Pós- Glacial. Os resultados deste trabalho contribuem para a melhor compreensão sobre o comportamento do nível do mar durante o Holoceno na região sul do Brasil. / The present work describes the occurrence of sedimentary deposits associated to the mouth of Arroio Chui river in the south limit of Brazil, and its relation with sea-level fluctuations during the Holocene. With a total station, a geologist compass and a GPS device a topographic levelling of the study area was conducted, including the altimetry of 5 profiles transversal and longitudinal to the river. Along the transversal profiles, 10 percussion cores were collected and 18 holes were made with a manual auger. The sedimentological, paleontological and geochronological analyses of the cores and of the outcrops at the banks of the river, allowed to interpret important aspects about the nature and paleogeographic significance of the facies. The sedimentary facies show a rich assemblage of palynomorphs and fossil shells – mainly gastropodes and bivalves mollusks – pointing to a deposition in an environment with marine influence. The mollusk shells include the species Heliobia australis, Anachis isabellei, Crepidula protea, Carditamera plata, Corbula caribaea, Corbula patagonica, Mactra isabelliana, Anomalocardia brasiliana, Ostrea puelchana, Crassostrea and Tagelus plebeius. In some muddy facies many of these mollusks were preserved in life position. The nature and altimetry of the facies allow concluding that, in the area surrounding the Arroio Chui’s current mouth, the sea level was at least 2 to 3 m above de present level during the maximum of the Post Glacial Transgression. In that time the environment was, probably, an estuary whose configuration was controlled, largely, by de morphology of the adjacent pleistocenic terrains. The estuarine fossil assemblage, located 0.8 m bellow the present sea-level, dating 6530 ± 40 years AP (Cal 7150-6930), and 1.9 m above present sea-level, dating 5750 ± 40 years AP (Cal 6260-6080), evidences the phases of drowning of the area during the maximum of the Post Glacial Transgression. The results of this work contribute to the understanding of the Late Holocene sea-level behavior in the south of Brazil.