This thesis investigates the characteristics and impacts of large wood accumulations within river reaches of different size and style. Four reaches were studied: (i) a wide, braided, headwater reach, characterised by dead wood (Tagliamento River, Italy); (ii) a lower gradient, wide, braided reach, characterised by resprouting wood (Tagliamento River, Italy); (iii) a low gradient, single thread reach with a natural supply of dead wood (Highland Water, UK), and (iv) a low gradient, single thread reach that has been restored by felling trees into the river (River Bure, UK). In each reach, quantities of wood, types of accumulation and their association with sediment retention, landform and propagule bank development were investigated, generating four main findings: 1. There were marked differences in the size and character of large wood accumulations among the four reaches. 2. Retention of fine sediment and organic matter by wood was observed on all four reaches, giving rise to notable spatial heterogeneity in surface sediments. 3. Sediment retention resulted in the development of different landforms among the four reaches. In the two multi-thread reaches, accretion of finer sediment around large wood led to island development. In the naturally-functioning single-thread reach, wood jams spanned the river channel, accumulating sediment and organic matter to produce unvegetated wood jams, and inducing other landforms, notably pools and bars. Such geomorphic heterogeneity was anticipated in the restored reach, but to date this has not significantly occurred. 4. Spatio-temporal variations were observed in propagule abundance and species richness within different wood-related mesohabitats. Higher abundance and species richness were associated with finer, more organic sediments retained within wood accumulations and related mesohabitats. In the restored reach such associations were not statistically significant, further indicating that responses to wood emplacement take longer than the 4 years since restoration. iv Overall, this research has strengthened the evidence concerning the differing nature of wood accumulations in rivers of different size and style, and it has demonstrated the importance of large wood for retaining organic matter and plant propagules, resources essential for riparian vegetation succession and for the success of river restoration efforts.

O Pantanal é uma área mundialmente conhecida por ser uma das maiores planícies com alagamentos sazonais do mundo. Do ponto de vista de seus sistemas deposicionais, é uma área importante na caracterização de sistemas fluviais distributivos, característicos de áreas subsidentes e com grande relevância na interpretação do registro estratigráfico de sistemas fluviais em bacias sedimentares. Entretanto, os aspectos temporais da evolução dos sistemas fluviais do Pantanal são ainda pouco investigados, sendo ainda mais escassos os estudos com abordagem de investigações de sua subsuperfície. Como forma de contribuir para a compreensão da evolução temporal dos sistemas fluviais na região, o presente estudo apresenta os resultados de levantamentos de Radar de Penetração do Solo (GPR - Ground Penetrating Radar) e interpretação de radar fácies no Megaleque do Rio Taquari, no lobo meandrante do rio de mesmo nome, no Pantanal. Como resultado, após o processamento das informações coletadas, foram selecionadas nove seções GPR representativas do sistema, nas quais foram identificadas três radar fácies. Através da interpretação destas, foi possível identificar geometrias deposicionais em profundidades distintas do padrão formado pelos sistemas atuais, interpretadas como um sistema entrelaçado possivelmente de maior vazão que o atual e que implicam em transformações no sistema fluvial do rio Taquari no Quaternário, possivelmente devido a mudanças climáticas. / The Pantanal is internationally recognized as one of the largest seasonally flooded areas in the world. From a depositional systems point of view, it is important in the characterization of distributive fluvial systems, typical of subsiding areas and bearing great relevance for the interpretation of the fluvial rock record preserved within sedimentary basins. Despite that, the temporal aspects of the evolution of the fluvial systems in Pantanal are still poorly investigated, and studies based on subsurface surveys are even more scarce. As a means to contribute for the understanding of the fluvial systems evolution in the region, this dissertation presents the results of Ground Penetrating Radar (GPR ) surveys and radar facies interpretation in the Taquari river megafan, specifically in the meandering lobe of the homonymous river in the Pantanal. After data processing, nine GPR sections representative of the system were selected, in which three radar facies were identified. Their interpretation lead to the identification of subsurface depositional geometries which are distinct from the modern day patterns, interpreted as a braided system possibly with greater discharge than the modern meandering river. This implies in changes in the Taquari fluvial system in the Quaternary, probably due to climate change.

A Formação Tacuarembó (Jurássico Superior – Cretáceo Inferior), subdividida em Membro Batoví e Membro Rivera, aflora na região norte do Uruguai, nos departamentos de Rivera e Tacuarembó. O objetivo principal deste trabalho é a análise sedimentológica e estratigráfi-ca da Formação Tacuarembó, através da caracterização faciológica, a reconstrução dos modelos deposicionais e a definição das relações de contato entre os membros Batoví e Rivera. Para alcançar tal objetivo, foi realizado o levantamento, na escala 1:50, de um tes-temunho e de quarenta e uma seções colunares, estas divididas em sete transectas com base em sua distribuição espacial. Como resultado, foram detalhadas litofácies posterior-mente agrupadas em diferentes associações de fácies. O Membro Batoví é constituído por associações de fácies de (1) dunas eólicas, (2) lençóis de areia eólicos, (3) canais fluviais efêmeros, (4) canais fluviais perenes entrelaçados e (5) deltas. O Membro Rivera, por sua vez, é constituído essencialmente por associações de fácies de dunas eólicas. A intercala-ção entre depósitos fluviais, eólicos e deltaicos, com predominância de associações fluviais sugere que o Membro Batoví representa o modelo deposicional de porção distal de um sis-tema fluvial distributário Já o Membro Rivera caracteriza-se pelo sucessivo cavalgamento de dunas eólicas, sem a ocorrência de depósitos de interdunas úmidas ou encharcadas, definindo um sistema eólico seco. A mudança abrupta de sistemas deposicionais, marcada por uma superfície plana, por vezes com concentração de clastos, indica a existência de uma discordância entre os membros Batoví e Rivera. Aliado a isto, a mudança no modelo deposicional sugere uma alteração climática, passando de um clima arido a semi-árido du-rante a deposição do Membro Batoví, para um clima hiperárido ao longo da deposição do Membro Rivera. / The Tacuarembó Formation (Upper Jurassic - Lower Cretaceous), subdivided into Batoví Member and Rivera Member, crops in the northern region of Uruguay, in the Rivera and Tacuarembó departments. The main objective of the present work is the sedimentological and estratigraphic analysis of the Tacuarembó Formation, through the faciological charac-terization, reconstruction of the depositional models and definition of contact relations be-tween the Batoví and Rivera members. To reach such objective, a well-log and forty-one columnar sections were surveyed in a scale 1:50, and later the columnar sections were di-vided into seven transects, based on their spatial position. As a result, lithofacies were de-tailed and later grouped in different facies associations.The Batoví Member consists of associations of facies of (1) eolian dunes, (2) eolian sand sheets, (3) ephemeral fluvial channels, (4) perennial braided fluvial channels and (5) deltaic. On the other hand, the Ri-vera Member, is essentially constituted by facies associations eolian dunes. The intercala-tion between fluvial, eolian and deltaic deposits, with predominance of fluvial associations, suggests that the Batoví Member represents the depositional model of the distal portion of a distributary fluvial system. Contrastingly, the Rivera Member is characterized by the suc-cessive eolian dunes climbing, without the occurrence of wet or damp interdunes deposits, defining a dry eolian system. The abrupt change of depositional systems, marked by a flat surface, sometimes with clasts concentration, indicates the existence of an unconformity between the members Batoví and Rivera. Allied to this, the change in the depositional model suggests a climatic change, going from arid to semi-arid climate during the deposi-tion of the Batoví Member, to a hyperarid climate during the deposition of the Rivera Mem-ber.

A Formação Tacuarembó (Jurássico Superior – Cretáceo Inferior), subdividida em Membro Batoví e Membro Rivera, aflora na região norte do Uruguai, nos departamentos de Rivera e Tacuarembó. O objetivo principal deste trabalho é a análise sedimentológica e estratigráfi-ca da Formação Tacuarembó, através da caracterização faciológica, a reconstrução dos modelos deposicionais e a definição das relações de contato entre os membros Batoví e Rivera. Para alcançar tal objetivo, foi realizado o levantamento, na escala 1:50, de um tes-temunho e de quarenta e uma seções colunares, estas divididas em sete transectas com base em sua distribuição espacial. Como resultado, foram detalhadas litofácies posterior-mente agrupadas em diferentes associações de fácies. O Membro Batoví é constituído por associações de fácies de (1) dunas eólicas, (2) lençóis de areia eólicos, (3) canais fluviais efêmeros, (4) canais fluviais perenes entrelaçados e (5) deltas. O Membro Rivera, por sua vez, é constituído essencialmente por associações de fácies de dunas eólicas. A intercala-ção entre depósitos fluviais, eólicos e deltaicos, com predominância de associações fluviais sugere que o Membro Batoví representa o modelo deposicional de porção distal de um sis-tema fluvial distributário Já o Membro Rivera caracteriza-se pelo sucessivo cavalgamento de dunas eólicas, sem a ocorrência de depósitos de interdunas úmidas ou encharcadas, definindo um sistema eólico seco. A mudança abrupta de sistemas deposicionais, marcada por uma superfície plana, por vezes com concentração de clastos, indica a existência de uma discordância entre os membros Batoví e Rivera. Aliado a isto, a mudança no modelo deposicional sugere uma alteração climática, passando de um clima arido a semi-árido du-rante a deposição do Membro Batoví, para um clima hiperárido ao longo da deposição do Membro Rivera. / The Tacuarembó Formation (Upper Jurassic - Lower Cretaceous), subdivided into Batoví Member and Rivera Member, crops in the northern region of Uruguay, in the Rivera and Tacuarembó departments. The main objective of the present work is the sedimentological and estratigraphic analysis of the Tacuarembó Formation, through the faciological charac-terization, reconstruction of the depositional models and definition of contact relations be-tween the Batoví and Rivera members. To reach such objective, a well-log and forty-one columnar sections were surveyed in a scale 1:50, and later the columnar sections were di-vided into seven transects, based on their spatial position. As a result, lithofacies were de-tailed and later grouped in different facies associations.The Batoví Member consists of associations of facies of (1) eolian dunes, (2) eolian sand sheets, (3) ephemeral fluvial channels, (4) perennial braided fluvial channels and (5) deltaic. On the other hand, the Ri-vera Member, is essentially constituted by facies associations eolian dunes. The intercala-tion between fluvial, eolian and deltaic deposits, with predominance of fluvial associations, suggests that the Batoví Member represents the depositional model of the distal portion of a distributary fluvial system. Contrastingly, the Rivera Member is characterized by the suc-cessive eolian dunes climbing, without the occurrence of wet or damp interdunes deposits, defining a dry eolian system. The abrupt change of depositional systems, marked by a flat surface, sometimes with clasts concentration, indicates the existence of an unconformity between the members Batoví and Rivera. Allied to this, the change in the depositional model suggests a climatic change, going from arid to semi-arid climate during the deposi-tion of the Batoví Member, to a hyperarid climate during the deposition of the Rivera Mem-ber.

A Formação Tacuarembó (Jurássico Superior – Cretáceo Inferior), subdividida em Membro Batoví e Membro Rivera, aflora na região norte do Uruguai, nos departamentos de Rivera e Tacuarembó. O objetivo principal deste trabalho é a análise sedimentológica e estratigráfi-ca da Formação Tacuarembó, através da caracterização faciológica, a reconstrução dos modelos deposicionais e a definição das relações de contato entre os membros Batoví e Rivera. Para alcançar tal objetivo, foi realizado o levantamento, na escala 1:50, de um tes-temunho e de quarenta e uma seções colunares, estas divididas em sete transectas com base em sua distribuição espacial. Como resultado, foram detalhadas litofácies posterior-mente agrupadas em diferentes associações de fácies. O Membro Batoví é constituído por associações de fácies de (1) dunas eólicas, (2) lençóis de areia eólicos, (3) canais fluviais efêmeros, (4) canais fluviais perenes entrelaçados e (5) deltas. O Membro Rivera, por sua vez, é constituído essencialmente por associações de fácies de dunas eólicas. A intercala-ção entre depósitos fluviais, eólicos e deltaicos, com predominância de associações fluviais sugere que o Membro Batoví representa o modelo deposicional de porção distal de um sis-tema fluvial distributário Já o Membro Rivera caracteriza-se pelo sucessivo cavalgamento de dunas eólicas, sem a ocorrência de depósitos de interdunas úmidas ou encharcadas, definindo um sistema eólico seco. A mudança abrupta de sistemas deposicionais, marcada por uma superfície plana, por vezes com concentração de clastos, indica a existência de uma discordância entre os membros Batoví e Rivera. Aliado a isto, a mudança no modelo deposicional sugere uma alteração climática, passando de um clima arido a semi-árido du-rante a deposição do Membro Batoví, para um clima hiperárido ao longo da deposição do Membro Rivera. / The Tacuarembó Formation (Upper Jurassic - Lower Cretaceous), subdivided into Batoví Member and Rivera Member, crops in the northern region of Uruguay, in the Rivera and Tacuarembó departments. The main objective of the present work is the sedimentological and estratigraphic analysis of the Tacuarembó Formation, through the faciological charac-terization, reconstruction of the depositional models and definition of contact relations be-tween the Batoví and Rivera members. To reach such objective, a well-log and forty-one columnar sections were surveyed in a scale 1:50, and later the columnar sections were di-vided into seven transects, based on their spatial position. As a result, lithofacies were de-tailed and later grouped in different facies associations.The Batoví Member consists of associations of facies of (1) eolian dunes, (2) eolian sand sheets, (3) ephemeral fluvial channels, (4) perennial braided fluvial channels and (5) deltaic. On the other hand, the Ri-vera Member, is essentially constituted by facies associations eolian dunes. The intercala-tion between fluvial, eolian and deltaic deposits, with predominance of fluvial associations, suggests that the Batoví Member represents the depositional model of the distal portion of a distributary fluvial system. Contrastingly, the Rivera Member is characterized by the suc-cessive eolian dunes climbing, without the occurrence of wet or damp interdunes deposits, defining a dry eolian system. The abrupt change of depositional systems, marked by a flat surface, sometimes with clasts concentration, indicates the existence of an unconformity between the members Batoví and Rivera. Allied to this, the change in the depositional model suggests a climatic change, going from arid to semi-arid climate during the deposi-tion of the Batoví Member, to a hyperarid climate during the deposition of the Rivera Mem-ber.

abstract: Worldwide, rivers and streams make up dense, interconnected conveyor belts of sediment– removing carved away earth and transporting it downstream. The propensity of alluvial river beds to self-organize into complex trains of bedforms (i.e. ripples and dunes) suggests that the associated fluid and sediment dynamics over individual bedforms are an integral component of bedload transport (sediment rolled or bounced along the river bed) over larger scales. Generally speaking, asymmetric bedforms (such as alluvial ripples and dunes) migrate downstream via erosion on the stoss side of the bedform and deposition on the lee side of the bedform. Thus, the migration of bedforms is intrinsically linked to the downstream flux of bedload sediment. Accurate quantification of bedload transport is important for the management of waters, civil engineering, and river restoration efforts. Although important, accurate qualification of bedload transport is a difficult task that continues t elude researchers. This dissertation focuses on improving our understanding and quantification of bedload transport on the two spatial scales: the bedform scale and the reach (~100m) scale. Despite a breadth of work investigating the spatiotemporal details of fluid dynamics over bedforms and bedload transport dynamics over flat beds, there remains a relative dearth of investigations into the spatiotemporal details of bedload transport over bedforms and on a sub-bedform scale. To address this, we conducted two sets of flume experiments focused on the two fundamental regions of flow associated with bedforms: flow separation/reattachment on the lee side of the bedform (Chapter 1; backward facing-step) and flow reacceleration up the stoss side of the next bedform (Chapter 2; two-dimensional bedform). Using Laser and Acoustic Doppler Velocimetry to record fluid turbulent events and manual particle tracking of high-speed imagery to record bedload transport dynamics, we identified the existence and importance of “permeable splat events” in the region proximal to flow reattachment. These coupled turbulent and sediment transport events are integral to the spatiotemporal pattern of bedload transport over bedforms. Splat events are localized, high magnitude, intermittent flow features in which fluid impinges on the bed, infiltrates the top portion of bed, and then exfiltrates in all directions surrounding the point of impingement. This initiates bedload transport in a radial pattern. These turbulent structures are primarily associated with quadrant 1 and 4 turbulent structures (i.e. instantaneous fluid fluctuations in the streamwise direction that bring fluid down into the bed in the case of quadrant 1 events, or up away from the bed in the case of quadrant 4 events) and generate a distinct pattern of bedload transport compared to transport dynamics distal to flow reattachment. Distal to flow reattachment, bedload transport is characterized by relatively unidirectional transport. The dynamics of splat events, specifically their potential for inducing significant magnitudes of cross-stream transport, has important implications for the evolution of bedforms from simple, two dimensional features to complex, three-dimensional features. New advancements in sonar technology have enabled more detailed quantification of bedload transport on the reach scale, a process paramount to the effective management of rivers with sand or gravel-dominated bed material. However, a practical and scalable field methodology for reliably estimating bedload remains elusive. A popular approach involves calculating transport from the geometry and celerity of migrating bedforms, extracted from time-series of bed elevation profiles (BEPs) acquired using echosounders. Using two sets of repeat multibeam sonar surveys from the Diamond Creek USGS gage station in Grand Canyon National Park with large spatio-temporal resolution and coverage, we compute bedload using three field techniques for acquiring BEPs: repeat multi-, single-, and multiple single-beam sonar. Significant differences in flux arise between repeat multibeam and single beam sonar. Mulitbeam and multiple single beam sonar systems can potentially yield comparable results, but the latter relies on knowledge of bedform geometries and flow that collectively inform optimal beam spacing and sampling rate. These results serve to guide design of optimal sampling, and for comparing transport estimates from different sonar configurations. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Geological Sciences 2018

Tropical wetlands such as the Pantanal help regulate global biogeochemical cycles, but climate change is modifying these environments. Controls on environmental changes can potentially be assessed from ancient, well-dated lacustrine sedimentary records. An integrated field and laboratory approach was undertaken to study the limnogeology of Lake Uberaba in the northern Pantanal, and test whether the lake has preserved a reliable record of environmental change in its strata. This study was designed to understand how the basin accumulates sediment and to assess its sensitivity to hydroclimatic variability. The data showed that modern Lake Uberaba is a highly dynamic, freshwater fluvial-lacustrine basin. Modern lake floor sediments are largely siliciclastic silts, with limited organic matter content and abundant sponge spicules. This sedimentary composition reflects the lake’s open hydrology and well-mixed water column. Limited data from sediment cores indicates that Lake Uberaba may have formed ~1760 CE, following an abrupt transgression over an oxidized floodplain depositional environment. The stratal contact between lacustrine and floodplain deposits suggests the presence of an erosional unconformity, the timing and duration of which remains unknown. The environmental change favoring lake formation appears to be linked to increased effective precipitation provided by the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) in the northern Pantanal.

Planícies de inundação são áreas sujeitas a fluxo episódico de água, que devido a disponibilidade de água, nutrientes e substrato estável, foram largamente afetadas desde o surgimento e subsequente evolução de plantas vasculares terrestres. Neste contexto, a escassez de exemplos documentados de planícies de inundação formadas anteriormente ao período Siluriano contrasta com décadas de debate acerca dos efeitos da evolução de plantas terrestres em estilos de canais fluviais. Dada a importância de planícies de inundação como sítios de acumulação de partículas sedimentares, intemperismo de minerais silicáticos e desenvolvimento de perfis de solo, esta falta de dados sobre planícies de inundação antigas tem importante impacto na forma como entendemos sistemas transporte de sedimento, o registro climático e ciclos geoquímicos globais do Precambriano e início do Paleozoico. Com o objetivo de aprimorar os modelos existentes de planícies de inundação pré-vegetação, desenvolvidos antes da evolução de plantas vasculares no continente, três exemplos de ambientes aluviais foram investigados com o emprego de análise de fácies e de elementos arquiteturais. Os exemplos escolhidos oferecem a oportunidade de avaliar não apenas a existência destes depósitos sedimentares, mas também de propor um modelo para a deposição deste ambiente sedimentar particular. A Formação Tombador (Supergrupo Espinhaço, BA) é parte de espessa sucessão sedimentar de idade Mesoproterozoica, que inclui depósitos aluviais e costeiros; O Grupo Santa Bárbara e o Grupo Guaritas (Supergrupo Camaquã, RS), que se estendem do fim do Neoproterozoico ao início do Cambriano, representam sucessões aluvias depositadas em rift continental. O estudo destes três exemplos permitiu a determinação de possíveis feições comuns a planícies de inundação pré-vegetação, como depósitos de granulação relativamente mais grossa em comparação a exemplos modernos, melhor preservação de estruturas sedimentares e abundância de facies arenosas representativas de condições de fluxo e sedimentação desconfinadas. Os exemplos de planícies de inundação pré-vegetação utilizadas para compor este modelo simplificado compartilham de semelhanças marcantes a depósitos de rios efêmeros, que são frequentemente citados como explicação para a formação de espessos depósitos de arenitos-em-lençól. A reavaliação de depósitos fluviais pré-vegetação, considerando a possibilidade de que planícies de inundação de granulação grossa, sugere que este ambiente deposicional tem sido bastante negligenciado, e que inferências climáticas obtidas da alternância de estilos fluviais contrastantes pode ser equivocada, uma vez que a alternância de registro de rios perenes e efêmeros podem ser parte de um mesmo sistema deposicional. / Floodplains are areas of unconfined and episodic water flow that, given the generalized availability of water, nutrients and stable substrate, have been extensively affected by the first appearance and subsequent evolution of land plants. In this respect, the scarcity of documented examples of pre-Silurian floodplain deposits contrasts with the continuous and decades-long debate on the effects of land plants evolution on fluvial channel styles. Given the importance of floodplains as sites of sediment storage, silicate minerals weathering and development of soil profiles, this lack of data on ancient floodplains has great implications for our understanding of the source-to-sink systems, the climate record and the global geochemical cycles of the Precambrian and the Early Paleozoic. Aiming at the improvement of the current models regarding pre-vegetation floodplains, which were developed prior to the evolution of vascular land plants, three examples of alluvial environments were investigated trough facies and architectural elements analysis. The used examples offer the opportunity to assess not only the existence of such deposits, but also to propose a model for the deposition of those particular sedimentary environments. The Mesoproterozoic Tombador Formation (Espinhaço Supergroup, Northeastern Brazil) is part of thick sedimentary deposits, which includes alluvial and coastal environments; the Neoproterozoic Santa Bárbara Group and the Cambrian Guaritas Group (Camaquã Basin, Southern Brazil) represents alluvial successions deposited in a continental rift system. The study of the three examples allowed the determination of some common features to pre-vegetation floodplain deposits, like relatively coarser grained deposits in comparison to modern examples, better preservation of sedimentary structures and abundance of sandstone facies representative of sedimentation in unconfined flow settings. The pre-vegetation floodplain deposits used to draw this simplified model share characteristics remarkably similar to ephemeral river deposits, which are frequently evoked to explain the formation of thick successions of sheet-like sandstone deposits. The re-evaluation of pre-vegetation fluvial deposits considering the possibility of coarse grained floodplains suggests that this environment have been greatly overlooked, and that climate inferred from the alternation of contrasting fluvial styles might be misleading, since alternation of deposits representing perennial and ephemeral fluvial deposits can be part of the same depositional system.

Planícies de inundação são áreas sujeitas a fluxo episódico de água, que devido a disponibilidade de água, nutrientes e substrato estável, foram largamente afetadas desde o surgimento e subsequente evolução de plantas vasculares terrestres. Neste contexto, a escassez de exemplos documentados de planícies de inundação formadas anteriormente ao período Siluriano contrasta com décadas de debate acerca dos efeitos da evolução de plantas terrestres em estilos de canais fluviais. Dada a importância de planícies de inundação como sítios de acumulação de partículas sedimentares, intemperismo de minerais silicáticos e desenvolvimento de perfis de solo, esta falta de dados sobre planícies de inundação antigas tem importante impacto na forma como entendemos sistemas transporte de sedimento, o registro climático e ciclos geoquímicos globais do Precambriano e início do Paleozoico. Com o objetivo de aprimorar os modelos existentes de planícies de inundação pré-vegetação, desenvolvidos antes da evolução de plantas vasculares no continente, três exemplos de ambientes aluviais foram investigados com o emprego de análise de fácies e de elementos arquiteturais. Os exemplos escolhidos oferecem a oportunidade de avaliar não apenas a existência destes depósitos sedimentares, mas também de propor um modelo para a deposição deste ambiente sedimentar particular. A Formação Tombador (Supergrupo Espinhaço, BA) é parte de espessa sucessão sedimentar de idade Mesoproterozoica, que inclui depósitos aluviais e costeiros; O Grupo Santa Bárbara e o Grupo Guaritas (Supergrupo Camaquã, RS), que se estendem do fim do Neoproterozoico ao início do Cambriano, representam sucessões aluvias depositadas em rift continental. O estudo destes três exemplos permitiu a determinação de possíveis feições comuns a planícies de inundação pré-vegetação, como depósitos de granulação relativamente mais grossa em comparação a exemplos modernos, melhor preservação de estruturas sedimentares e abundância de facies arenosas representativas de condições de fluxo e sedimentação desconfinadas. Os exemplos de planícies de inundação pré-vegetação utilizadas para compor este modelo simplificado compartilham de semelhanças marcantes a depósitos de rios efêmeros, que são frequentemente citados como explicação para a formação de espessos depósitos de arenitos-em-lençól. A reavaliação de depósitos fluviais pré-vegetação, considerando a possibilidade de que planícies de inundação de granulação grossa, sugere que este ambiente deposicional tem sido bastante negligenciado, e que inferências climáticas obtidas da alternância de estilos fluviais contrastantes pode ser equivocada, uma vez que a alternância de registro de rios perenes e efêmeros podem ser parte de um mesmo sistema deposicional. / Floodplains are areas of unconfined and episodic water flow that, given the generalized availability of water, nutrients and stable substrate, have been extensively affected by the first appearance and subsequent evolution of land plants. In this respect, the scarcity of documented examples of pre-Silurian floodplain deposits contrasts with the continuous and decades-long debate on the effects of land plants evolution on fluvial channel styles. Given the importance of floodplains as sites of sediment storage, silicate minerals weathering and development of soil profiles, this lack of data on ancient floodplains has great implications for our understanding of the source-to-sink systems, the climate record and the global geochemical cycles of the Precambrian and the Early Paleozoic. Aiming at the improvement of the current models regarding pre-vegetation floodplains, which were developed prior to the evolution of vascular land plants, three examples of alluvial environments were investigated trough facies and architectural elements analysis. The used examples offer the opportunity to assess not only the existence of such deposits, but also to propose a model for the deposition of those particular sedimentary environments. The Mesoproterozoic Tombador Formation (Espinhaço Supergroup, Northeastern Brazil) is part of thick sedimentary deposits, which includes alluvial and coastal environments; the Neoproterozoic Santa Bárbara Group and the Cambrian Guaritas Group (Camaquã Basin, Southern Brazil) represents alluvial successions deposited in a continental rift system. The study of the three examples allowed the determination of some common features to pre-vegetation floodplain deposits, like relatively coarser grained deposits in comparison to modern examples, better preservation of sedimentary structures and abundance of sandstone facies representative of sedimentation in unconfined flow settings. The pre-vegetation floodplain deposits used to draw this simplified model share characteristics remarkably similar to ephemeral river deposits, which are frequently evoked to explain the formation of thick successions of sheet-like sandstone deposits. The re-evaluation of pre-vegetation fluvial deposits considering the possibility of coarse grained floodplains suggests that this environment have been greatly overlooked, and that climate inferred from the alternation of contrasting fluvial styles might be misleading, since alternation of deposits representing perennial and ephemeral fluvial deposits can be part of the same depositional system.

Made available in DSpace on 2015-02-24T19:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RubsonPMaia_Tese_teste.pdf: 4164571 bytes, checksum: 21ca23dbd02850fa2009e4ee1f8b26fe (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Numerous studies have indicated that the Potiguar Basin is affected by Cenozoic tectonics. The reactivation of Cretaceous fault systems affect the post-rift units, witch include Neogene and overlying Quaternary sediments. In this context, the objectives of this thesis are the followings: (1) to characterize the effects of post-rift tectonics in the morphology of Apodi Mossor?-river valley located in the central portion of the Potiguar, (2) to characterize the drainage of the Apodi Mossor? river valley and investigate the behavior of their channels across active faults, and (3) to propose a geologic-geomorphological evolutionary model for the study area. This study used a geological and geomorphological mapping of the central part of the basin, with emphasis on the Quaternary record, luminescence dating of sediments, and geoelectric profiles of the area. The results reveal by maps of structural lineaments and drainage channels of the rivers form valleys that are affected by faults and folds. In Apodi-Mossor? valley, anomalies of channel morphology are associated with the deformation of the post-rift basin. These anomalies show the reactivation of major fault systems in the Potiguar Basin in Cenozoic. On a regional scale, can be seen through the vertical electric profiles that the Cenozoic tectonics is responsible for the elevation of a macro dome NE-SE-trending 70-km long and 50km wide and up to 270 above sea level. In this sector, the vertical electric profiles data show that the contact between the Cretaceous and Neogene rise more than 100m. This Is an important feature of inversion data obtained in this work showed that the deposits that cover the macro dome (Serra do Mel) have ages of 119 ka to 43 ka. In the river valley and surrounding areas Apodi-Mossor? ages vary between 319 ka and 2.7 ka. From these data it was possible to establish the correct geochronological posiconamento paleodep?sitos of distinguishing them from the fluvial deposits of the Neogene (Barreiras Formation) / Numerosos estudos t?m indicado que a Bacia Potiguar ? afetada pela tect?nica Cenoz?ica. A reativa??o de sistemas de falhas do Cret?ceo afetam as unidades p?s-rifte que incluem o Ne?geno e o Quatern?rio. Nesse contexto, os objectivos dessa tese s?o os seguintes: (1) Caracterizar os efeitos da tect?nica p?s-rifte na morfologia do Rio Apodi-Mossor? localizado na por??o central da Bacia Potiguar, (2) Caracterizar a drenagem do vale do Rio Apodi-Mossor? e investigar o comportamento de seus canais em falhas ativas, (3) Propor um modelo geol?gico-geomorfol?gico evolutivo para a ?rea de estudo. Esse estudo utilizou-se de um mapeamento geol?gico e geomorfol?gico da parte central da Bacia Potiguar, com ?nfase nos dep?sitos sedimentares quatern?rios, na data??o de sedimentos por luminesc?ncia ?ptica estimulada e sondagens geoel?tricas verticais. Os resultados revelam atrav?s de mapas de lineamentos estruturais e canais de drenagem que os rios formam vales que s?o afetados por falhas e deforma??es tect?nicas. No vale do Rio Apodi-Mossor?, anomalias da morfologia do canal est?o associadas ? deforma??o p?s-rifte da Bacia Potiguar. Essas anomalias evidenciam a influ?ncia da reativa??o cenoz?ica de sistemas de falhas da Bacia Potiguar na morfologia do canal. Em uma escala regional, pode ser visto atrav?s da geomorfologia e dos dados das sondagens geoel?tricas que a tect?nica cenoz?ica ? respons?vel pela forma??o de fei??es de invers?o resultantes do atual campo de tens?es na Bacia Potiguar. Essa fei??o caracteriza-se por um macro domo (Serra do Mel) orientado no sentido NE-SE com 70 km de comprimento e 50 km de largura e at? 270m acima do n?vel do mar. Nesse setor, os dados obtidos nesse trabalho evidenciaram que o contato entre o Cret?ceo e o Ne?geno eleva-se mais de 100m no centro da Bacia Potiguar. Os resultados geocronol?gicos obtidos nesse trabalho mostraram que os dep?sitos que cobrem o macro domo estrutural t?m idades de 119 ka a 43 ka. No vale do Rio Apodi-Mossor? e ?reas vizinhas, as idades variam entre 319 ka e 2,7 ka. A partir desses dados, foi poss?vel estabelecer o correto posiconamento geocronol?gico dos paleodep?sitos fluvias e distingu?-los dos dep?sitos do Ne?geno (Forma??o Barreiras)