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.

O objeto deste trabalho é fornecer dados hidrológicos com fins de caracterização e monitoramento da região da Cadeia Norte do Brasil e da Cadeia de Fernando de Noronha, assim como levantar e sistematizar informações sobre a geoquímica dos diversos tipos de sedimentos encontrados na plataforma continental externa adjacente ao banco Aracati, contribuindo para o levantamento dos potenciais sustentáveis de exploração dos recursos vivos da Zona Econômica Exclusiva. A área em estudo compreende a sub-área II, setor 1 e parte do setor 2, e está localizada entre 1oN e 5oS de latitude e entre 30o e 40oW de longitude, abrangendo uma área de aproximadamente 400.000 km2. Foram analisadas amostras coletadas em 8 estações resultando em 20 amostras de sedimentos nos anos de 1997 (verão), 1998 (outono) e 2000 (primavera) e 34 estações que originaram 272 amostras de água na primavera de 2000. As concentrações máximas dos parâmetros analisados, com exceção do fosfato, nas amostras de água se localizam na região próxima à costa. Detectou-se na área uma termoclina bem marcada, sendo mais profunda na primavera. A camada de mistura é bastante homogênea, sendo porém, mais espessa na primavera. O pH detectado encontra-se na faixa alcalina sendo os maiores valores de pH detectados na primavera. Verifica-se, um máximo de salinidade na camada de inicio da termoclina sazonal. Não verificou-se na área condição anaeróbica na coluna d’água. A distribuição de fosfato, nitrato e silicato, apresenta-se de forma muito semelhante, sendo que na primavera essas concentrações são maiores, nas camadas superficiais. Na cobertura sedimentar da plataforma continental adjacente aos bancos da cadeia norte do Brasil, encontro-se areia quartzosa, areia carbonática, fragmentos de concha, Lithothanmium e Halimedas. Os fragmentos de concha apresentaram as maiores concentrações totais de metais, enquanto Lithothanmium apresentou o maior teor de carbonato. Há uma forte correlação entre ferro e manganês na amostras de água e em todas as frações de sedimentos analisadas, sendo que nestas a relação média entre estes elementos é da ordem de 1:25. Existe forte correlação entre cromo e carbonato nas amostras que apresentam teor de carbonato maior que 20%. As amostras de areia quartzosa, fragmentos de concha e Halimedas, apresentam-se muito semelhantes quanto à distribuição de ferro, manganês, zinco e cromo. Existe forte correlação nas amostras de sedimento, assim como nas amostras de água, entre ferro, manganês, zinco, correlacionando-se também nas amostras de sedimento com o chumbo. As 8 concentrações de metais nas amostras de água apresentaram-se relativamente baixas em se comparando com as amostras de sedimento. Nas amostras de água as concentrações de cromo e chumbo estão abaixo do limite de detecção. / The object of this work is to supply hidrologicals datas with ends of monitoramento of the area of the North Chain of Brazil and of the Chain of Fernando of Noronha, as well as to lift and to systematize information on the geochesmitry of the several types of sediments found in the external continental platform adjacent to the bank Aracati, contributing to the rising of the maintainable potentials of exploration of the alive resources of the Exclusive Economic Zone. The area in study understands the subarea II, section 1 and it leaves of the section 2, and it is located among 1oN and 5oS of latitude and among 30o and 40oW of longitude, embracing an area of approximately 400.000 km2. Samples collected in 8 stations resulting in 20 samples of sediments in the years of 1997 were analyzed (summer), 1998 (autumn) and 2000 (spring) and 34 stations that originated 272 samples of water in the spring of 2000. The maximum concentrations of the analyzed parameters, except for the phosphate, in the samples of water are located in the close area to the coast. It was detected in the area a very marked termocline, being deeper in the spring. The mixture layer is quite homogeneous, being even so, more it thickens in the spring. The detected pH meets in the alkaline strip being the largest pH values detected in the spring. It is verified, a maximum of salinity in the layer of I begin of the seasonal termoclina. It was not verified in the area anaerobic condition in the column of water. The distribution of phosphate, nitrate and silicate, come in a very similar way, and in the spring those concentrations are larger, in the superficial layers. In the sedimentary covering of the continental platform adjacent to the banks of the north chain of Brazil, find quartz sands, it sands carbonate, shell fragments, Lithothanmium and Halimedas. The shell fragments presented the largest total concentrations of metals, while Lithothanmium presented the largest text of carbonate. There is a strong correlation between iron and manganese in to samples of water and in all the analyzed fractions of sediments, and in these the medium relationship among these elements is of the order of 1:25. strong correlation Exists between chromium and carbonate in the samples that present text of larger carbonate than 20%. The samples of quartz sand, shell fragments and Halimedas, come very similar with relationship to the distribution of iron, manganese, zinc and chromium. Strong correlation exists in the sediment samples, as well as in the samples of water, among iron, manganese, zinc, being also correlated in the sediment samples with the lead. The concentrations 10 of metals in the samples of water came relatively low in if comparing with the sediment samples. In the samples of water the concentrations of chromium and lead are below the detection limit.

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.

O objeto deste trabalho é fornecer dados hidrológicos com fins de caracterização e monitoramento da região da Cadeia Norte do Brasil e da Cadeia de Fernando de Noronha, assim como levantar e sistematizar informações sobre a geoquímica dos diversos tipos de sedimentos encontrados na plataforma continental externa adjacente ao banco Aracati, contribuindo para o levantamento dos potenciais sustentáveis de exploração dos recursos vivos da Zona Econômica Exclusiva. A área em estudo compreende a sub-área II, setor 1 e parte do setor 2, e está localizada entre 1oN e 5oS de latitude e entre 30o e 40oW de longitude, abrangendo uma área de aproximadamente 400.000 km2. Foram analisadas amostras coletadas em 8 estações resultando em 20 amostras de sedimentos nos anos de 1997 (verão), 1998 (outono) e 2000 (primavera) e 34 estações que originaram 272 amostras de água na primavera de 2000. As concentrações máximas dos parâmetros analisados, com exceção do fosfato, nas amostras de água se localizam na região próxima à costa. Detectou-se na área uma termoclina bem marcada, sendo mais profunda na primavera. A camada de mistura é bastante homogênea, sendo porém, mais espessa na primavera. O pH detectado encontra-se na faixa alcalina sendo os maiores valores de pH detectados na primavera. Verifica-se, um máximo de salinidade na camada de inicio da termoclina sazonal. Não verificou-se na área condição anaeróbica na coluna d’água. A distribuição de fosfato, nitrato e silicato, apresenta-se de forma muito semelhante, sendo que na primavera essas concentrações são maiores, nas camadas superficiais. Na cobertura sedimentar da plataforma continental adjacente aos bancos da cadeia norte do Brasil, encontro-se areia quartzosa, areia carbonática, fragmentos de concha, Lithothanmium e Halimedas. Os fragmentos de concha apresentaram as maiores concentrações totais de metais, enquanto Lithothanmium apresentou o maior teor de carbonato. Há uma forte correlação entre ferro e manganês na amostras de água e em todas as frações de sedimentos analisadas, sendo que nestas a relação média entre estes elementos é da ordem de 1:25. Existe forte correlação entre cromo e carbonato nas amostras que apresentam teor de carbonato maior que 20%. As amostras de areia quartzosa, fragmentos de concha e Halimedas, apresentam-se muito semelhantes quanto à distribuição de ferro, manganês, zinco e cromo. Existe forte correlação nas amostras de sedimento, assim como nas amostras de água, entre ferro, manganês, zinco, correlacionando-se também nas amostras de sedimento com o chumbo. As 8 concentrações de metais nas amostras de água apresentaram-se relativamente baixas em se comparando com as amostras de sedimento. Nas amostras de água as concentrações de cromo e chumbo estão abaixo do limite de detecção. / The object of this work is to supply hidrologicals datas with ends of monitoramento of the area of the North Chain of Brazil and of the Chain of Fernando of Noronha, as well as to lift and to systematize information on the geochesmitry of the several types of sediments found in the external continental platform adjacent to the bank Aracati, contributing to the rising of the maintainable potentials of exploration of the alive resources of the Exclusive Economic Zone. The area in study understands the subarea II, section 1 and it leaves of the section 2, and it is located among 1oN and 5oS of latitude and among 30o and 40oW of longitude, embracing an area of approximately 400.000 km2. Samples collected in 8 stations resulting in 20 samples of sediments in the years of 1997 were analyzed (summer), 1998 (autumn) and 2000 (spring) and 34 stations that originated 272 samples of water in the spring of 2000. The maximum concentrations of the analyzed parameters, except for the phosphate, in the samples of water are located in the close area to the coast. It was detected in the area a very marked termocline, being deeper in the spring. The mixture layer is quite homogeneous, being even so, more it thickens in the spring. The detected pH meets in the alkaline strip being the largest pH values detected in the spring. It is verified, a maximum of salinity in the layer of I begin of the seasonal termoclina. It was not verified in the area anaerobic condition in the column of water. The distribution of phosphate, nitrate and silicate, come in a very similar way, and in the spring those concentrations are larger, in the superficial layers. In the sedimentary covering of the continental platform adjacent to the banks of the north chain of Brazil, find quartz sands, it sands carbonate, shell fragments, Lithothanmium and Halimedas. The shell fragments presented the largest total concentrations of metals, while Lithothanmium presented the largest text of carbonate. There is a strong correlation between iron and manganese in to samples of water and in all the analyzed fractions of sediments, and in these the medium relationship among these elements is of the order of 1:25. strong correlation Exists between chromium and carbonate in the samples that present text of larger carbonate than 20%. The samples of quartz sand, shell fragments and Halimedas, come very similar with relationship to the distribution of iron, manganese, zinc and chromium. Strong correlation exists in the sediment samples, as well as in the samples of water, among iron, manganese, zinc, being also correlated in the sediment samples with the lead. The concentrations 10 of metals in the samples of water came relatively low in if comparing with the sediment samples. In the samples of water the concentrations of chromium and lead are below the detection limit.

O objeto deste trabalho é fornecer dados hidrológicos com fins de caracterização e monitoramento da região da Cadeia Norte do Brasil e da Cadeia de Fernando de Noronha, assim como levantar e sistematizar informações sobre a geoquímica dos diversos tipos de sedimentos encontrados na plataforma continental externa adjacente ao banco Aracati, contribuindo para o levantamento dos potenciais sustentáveis de exploração dos recursos vivos da Zona Econômica Exclusiva. A área em estudo compreende a sub-área II, setor 1 e parte do setor 2, e está localizada entre 1oN e 5oS de latitude e entre 30o e 40oW de longitude, abrangendo uma área de aproximadamente 400.000 km2. Foram analisadas amostras coletadas em 8 estações resultando em 20 amostras de sedimentos nos anos de 1997 (verão), 1998 (outono) e 2000 (primavera) e 34 estações que originaram 272 amostras de água na primavera de 2000. As concentrações máximas dos parâmetros analisados, com exceção do fosfato, nas amostras de água se localizam na região próxima à costa. Detectou-se na área uma termoclina bem marcada, sendo mais profunda na primavera. A camada de mistura é bastante homogênea, sendo porém, mais espessa na primavera. O pH detectado encontra-se na faixa alcalina sendo os maiores valores de pH detectados na primavera. Verifica-se, um máximo de salinidade na camada de inicio da termoclina sazonal. Não verificou-se na área condição anaeróbica na coluna d’água. A distribuição de fosfato, nitrato e silicato, apresenta-se de forma muito semelhante, sendo que na primavera essas concentrações são maiores, nas camadas superficiais. Na cobertura sedimentar da plataforma continental adjacente aos bancos da cadeia norte do Brasil, encontro-se areia quartzosa, areia carbonática, fragmentos de concha, Lithothanmium e Halimedas. Os fragmentos de concha apresentaram as maiores concentrações totais de metais, enquanto Lithothanmium apresentou o maior teor de carbonato. Há uma forte correlação entre ferro e manganês na amostras de água e em todas as frações de sedimentos analisadas, sendo que nestas a relação média entre estes elementos é da ordem de 1:25. Existe forte correlação entre cromo e carbonato nas amostras que apresentam teor de carbonato maior que 20%. As amostras de areia quartzosa, fragmentos de concha e Halimedas, apresentam-se muito semelhantes quanto à distribuição de ferro, manganês, zinco e cromo. Existe forte correlação nas amostras de sedimento, assim como nas amostras de água, entre ferro, manganês, zinco, correlacionando-se também nas amostras de sedimento com o chumbo. As 8 concentrações de metais nas amostras de água apresentaram-se relativamente baixas em se comparando com as amostras de sedimento. Nas amostras de água as concentrações de cromo e chumbo estão abaixo do limite de detecção. / The object of this work is to supply hidrologicals datas with ends of monitoramento of the area of the North Chain of Brazil and of the Chain of Fernando of Noronha, as well as to lift and to systematize information on the geochesmitry of the several types of sediments found in the external continental platform adjacent to the bank Aracati, contributing to the rising of the maintainable potentials of exploration of the alive resources of the Exclusive Economic Zone. The area in study understands the subarea II, section 1 and it leaves of the section 2, and it is located among 1oN and 5oS of latitude and among 30o and 40oW of longitude, embracing an area of approximately 400.000 km2. Samples collected in 8 stations resulting in 20 samples of sediments in the years of 1997 were analyzed (summer), 1998 (autumn) and 2000 (spring) and 34 stations that originated 272 samples of water in the spring of 2000. The maximum concentrations of the analyzed parameters, except for the phosphate, in the samples of water are located in the close area to the coast. It was detected in the area a very marked termocline, being deeper in the spring. The mixture layer is quite homogeneous, being even so, more it thickens in the spring. The detected pH meets in the alkaline strip being the largest pH values detected in the spring. It is verified, a maximum of salinity in the layer of I begin of the seasonal termoclina. It was not verified in the area anaerobic condition in the column of water. The distribution of phosphate, nitrate and silicate, come in a very similar way, and in the spring those concentrations are larger, in the superficial layers. In the sedimentary covering of the continental platform adjacent to the banks of the north chain of Brazil, find quartz sands, it sands carbonate, shell fragments, Lithothanmium and Halimedas. The shell fragments presented the largest total concentrations of metals, while Lithothanmium presented the largest text of carbonate. There is a strong correlation between iron and manganese in to samples of water and in all the analyzed fractions of sediments, and in these the medium relationship among these elements is of the order of 1:25. strong correlation Exists between chromium and carbonate in the samples that present text of larger carbonate than 20%. The samples of quartz sand, shell fragments and Halimedas, come very similar with relationship to the distribution of iron, manganese, zinc and chromium. Strong correlation exists in the sediment samples, as well as in the samples of water, among iron, manganese, zinc, being also correlated in the sediment samples with the lead. The concentrations 10 of metals in the samples of water came relatively low in if comparing with the sediment samples. In the samples of water the concentrations of chromium and lead are below the detection limit.

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.