Magnetismo ambiental é uma área nova e multidisciplinar que estuda propriedades magnéticas de solos, sedimentos, rochas e relaciona essas propriedades com parâmetros ambientais e poluição. Assim a caracterização dos minerais presentes em solos e sedimentos é ferramenta fundamental de estudo, principalmente devido à presença do Fe. Com este objetivo, amostras de sedimentos foram coletadas na forma de testemunhos no Largo de Santa Rita (LSR) e Rio Casqueiro (CS2), Santos, São Paulo (no presente trabalho acrescentamos aos cálculos também a contribuição dos óxidos de ferro) e Ferraz (FZ) e Botany Point (BP), da baia do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica Os testemunhos da baia de Santos são semelhantes porque são provenientes de uma região extremamente poluída. De outra forma, os testemunhos da Antártica são semelhantes por serem de regiões sem ocupação humana. Assim um interesse específico em estudar amostras destas regiões é justificado. E amostras isoladas de superfície da plataforma continental do Rio de Janeiro e São Paulo, incluindo amostras da ilha do Cardozo e ilha Anchieta, por apresentarem particularidades interessantes. As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia Mössbauer (EM), Susceptibilidade Magnética (SM) e PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Esta última técnica permite detectar e quantificar elementos químicos de número atômico acima de 12. Os elementos quantificados nos resultados de PIXE são: em todas as amostras Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn e Fe; no testemunho LSR: P, V, Co ; no testemunho CS2: P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br e Zr; no testemunho BP: V, Cr, Co, Cu, Zn, I e W; no testemunho FZ: V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn e I; na amostra PEN: P, Co; na amostra CARD: P e Mo; na amostra P6947: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br e I; na amostra P6949: Cr, Co, Cu, Zn e La; na amostra P6561: Cr, Co, Ni, Br e I; na amostra P6626: Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr e Zr e na amostra P6627: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr. A partir das medidas de EM determinamos as proporções de Fe2+, Fe3+ paramagnético e de Fe3+ ligado aos óxidos de ferro e os identificamos. Determinamos que o óxido de ferro presente nos testemunhos LSR e CS2 é a goethita. O óxido de ferro identificado nas amostras dos testemunhos Ferraz e Botany Point foi a hematita. Esta também foi identificada na amostra da praia do engenho, ilha Anchieta. Em única amostra entre as amostras da plataforma continental foi detectado e quantificado um óxido de ferro. Nas amostras dos testemunhos do litoral de São Paulo, a fase do ferro predominante é a paramagnética, portanto, associamos a fase paramagnética do ferro ao predomínio do intemperismo químico. Por outro lado amostras dos testemunhos da Antártica, a fase do ferro predominante é dos óxidos de ferro, portanto, associamos a fase de óxidos de ferro ao predomínio de intemperismo físico. Assim a presença de ferro amorfo (ferridrita ou fugerita) poderia ser um índice de quantidade de metais de transição presentes na coluna sedimentar. Modelamos o valor da susceptibilidade magnética ponderando as contribuições individuais de cada elemento químico e do Fe3+, do Fe2+ e dos óxidos de ferro. O cálculo da susceptibilidade magnética modelada é a contribuição original deste trabalho, onde verificamos que os picos no valor de Susceptibilidade Magnética correspondem às situações de maior contaminação ambiental. Por fim, concluímos que nossos resultados de Espectroscopia Mössbauer, PIXE e Susceptibilidade Magnética estão de acordo e podem ser usados em modelos com o objetivo de observar impactos ambientais. / Environmental magnetism is a new area that studies magnetic properties of soils, sediments and rocks and relates these properties with environmental parameters and pollution. With this proposal sets of sediments were collected from the Largo Santa Rita(LSR), Santos, São Paulo; from Baia do Almirantado, Rei George, Antarctic, Ferraz (FZ) and Botany Point (BP); Rio Casqueiro, Cubatão, São Paulo (CS2, re-studied in the present work including oxides contribution) and isolated samples of Plataforma Continental. The CS2 and LSR samples are similar from a heavily polluted region. On the other hand, FZ and BP samples are similar from regions without human occupation. Thus a specific interest to study samples from these regions is justified. The samples were characterized by Mössbauer Spectroscopy (MS), Magnetic Susceptibility and PIXE (Particle Induced X-ray Emission). The latter allowed to detect and to quantify the content of chemical elements of atomic number above 12. The presence of trace metals as Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn and Fe was detected and quantified using the PIXE technique in all samples. P, V, Co were detected and quantified in LSR samples. P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br and Zr were detected and quantified in CS2 samples. V, Cr, Co, Cu, Zn, I and W were detected and quantified in BP samples. V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn and I were detected and quantified in FZ sample. P and Co were detected and quantified in PEN sample. P and Mo were detected and quantified in CARD sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br and I were detected and quantified in P6947 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6949 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6561 sample. Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr, Zr and La were detected and quantified in P6626 sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr were detected and quantified in P6627 sample. The Mössbauer measurements presents Fe2+ and Fe3+ sites and in some samples an additional sextet, due the presence of goethite for LSR and CS2 samples, hematite for FZ and BP samples. The relative area of paramagnetic iron was larger than the others MS components in samples of São Paulo, Litoral, so we associated chemistry weathering with paramagnetic phases. On the other hand, the iron oxides relative áreas of Antarctic samples were larger than the others MS components, so we associated physical weathering with magnetic iron oxides phases. Thus the paramagnetic iron detected could be a measure of transition metals presence or a pollution index. The peaks of experimental magnetic susceptibility curve were related to pollution. The combined results of MS and PIXE allowed us to perform the fitting of the magnetic susceptibility curve that yield a perfect fit with experimental data. In the particular case of Fe we used the related proportions of Fe2+ and Fe3+ obtained by MS measurements. The iron oxides contributions are also found in literature. The model of magnetic susceptibility is the original contributed of the present work. We can conclude that our results of MS, PIXE and magnetic susceptibility are in good agreement and can be used in models with the objective to study the environmental impacts effects.

Magnetismo ambiental é uma área nova e multidisciplinar que estuda propriedades magnéticas de solos, sedimentos, rochas e relaciona essas propriedades com parâmetros ambientais e poluição. Assim a caracterização dos minerais presentes em solos e sedimentos é ferramenta fundamental de estudo, principalmente devido à presença do Fe. Com este objetivo, amostras de sedimentos foram coletadas na forma de testemunhos no Largo de Santa Rita (LSR) e Rio Casqueiro (CS2), Santos, São Paulo (no presente trabalho acrescentamos aos cálculos também a contribuição dos óxidos de ferro) e Ferraz (FZ) e Botany Point (BP), da baia do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica Os testemunhos da baia de Santos são semelhantes porque são provenientes de uma região extremamente poluída. De outra forma, os testemunhos da Antártica são semelhantes por serem de regiões sem ocupação humana. Assim um interesse específico em estudar amostras destas regiões é justificado. E amostras isoladas de superfície da plataforma continental do Rio de Janeiro e São Paulo, incluindo amostras da ilha do Cardozo e ilha Anchieta, por apresentarem particularidades interessantes. As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia Mössbauer (EM), Susceptibilidade Magnética (SM) e PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Esta última técnica permite detectar e quantificar elementos químicos de número atômico acima de 12. Os elementos quantificados nos resultados de PIXE são: em todas as amostras Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn e Fe; no testemunho LSR: P, V, Co ; no testemunho CS2: P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br e Zr; no testemunho BP: V, Cr, Co, Cu, Zn, I e W; no testemunho FZ: V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn e I; na amostra PEN: P, Co; na amostra CARD: P e Mo; na amostra P6947: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br e I; na amostra P6949: Cr, Co, Cu, Zn e La; na amostra P6561: Cr, Co, Ni, Br e I; na amostra P6626: Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr e Zr e na amostra P6627: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr. A partir das medidas de EM determinamos as proporções de Fe2+, Fe3+ paramagnético e de Fe3+ ligado aos óxidos de ferro e os identificamos. Determinamos que o óxido de ferro presente nos testemunhos LSR e CS2 é a goethita. O óxido de ferro identificado nas amostras dos testemunhos Ferraz e Botany Point foi a hematita. Esta também foi identificada na amostra da praia do engenho, ilha Anchieta. Em única amostra entre as amostras da plataforma continental foi detectado e quantificado um óxido de ferro. Nas amostras dos testemunhos do litoral de São Paulo, a fase do ferro predominante é a paramagnética, portanto, associamos a fase paramagnética do ferro ao predomínio do intemperismo químico. Por outro lado amostras dos testemunhos da Antártica, a fase do ferro predominante é dos óxidos de ferro, portanto, associamos a fase de óxidos de ferro ao predomínio de intemperismo físico. Assim a presença de ferro amorfo (ferridrita ou fugerita) poderia ser um índice de quantidade de metais de transição presentes na coluna sedimentar. Modelamos o valor da susceptibilidade magnética ponderando as contribuições individuais de cada elemento químico e do Fe3+, do Fe2+ e dos óxidos de ferro. O cálculo da susceptibilidade magnética modelada é a contribuição original deste trabalho, onde verificamos que os picos no valor de Susceptibilidade Magnética correspondem às situações de maior contaminação ambiental. Por fim, concluímos que nossos resultados de Espectroscopia Mössbauer, PIXE e Susceptibilidade Magnética estão de acordo e podem ser usados em modelos com o objetivo de observar impactos ambientais. / Environmental magnetism is a new area that studies magnetic properties of soils, sediments and rocks and relates these properties with environmental parameters and pollution. With this proposal sets of sediments were collected from the Largo Santa Rita(LSR), Santos, São Paulo; from Baia do Almirantado, Rei George, Antarctic, Ferraz (FZ) and Botany Point (BP); Rio Casqueiro, Cubatão, São Paulo (CS2, re-studied in the present work including oxides contribution) and isolated samples of Plataforma Continental. The CS2 and LSR samples are similar from a heavily polluted region. On the other hand, FZ and BP samples are similar from regions without human occupation. Thus a specific interest to study samples from these regions is justified. The samples were characterized by Mössbauer Spectroscopy (MS), Magnetic Susceptibility and PIXE (Particle Induced X-ray Emission). The latter allowed to detect and to quantify the content of chemical elements of atomic number above 12. The presence of trace metals as Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn and Fe was detected and quantified using the PIXE technique in all samples. P, V, Co were detected and quantified in LSR samples. P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br and Zr were detected and quantified in CS2 samples. V, Cr, Co, Cu, Zn, I and W were detected and quantified in BP samples. V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn and I were detected and quantified in FZ sample. P and Co were detected and quantified in PEN sample. P and Mo were detected and quantified in CARD sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br and I were detected and quantified in P6947 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6949 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6561 sample. Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr, Zr and La were detected and quantified in P6626 sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr were detected and quantified in P6627 sample. The Mössbauer measurements presents Fe2+ and Fe3+ sites and in some samples an additional sextet, due the presence of goethite for LSR and CS2 samples, hematite for FZ and BP samples. The relative area of paramagnetic iron was larger than the others MS components in samples of São Paulo, Litoral, so we associated chemistry weathering with paramagnetic phases. On the other hand, the iron oxides relative áreas of Antarctic samples were larger than the others MS components, so we associated physical weathering with magnetic iron oxides phases. Thus the paramagnetic iron detected could be a measure of transition metals presence or a pollution index. The peaks of experimental magnetic susceptibility curve were related to pollution. The combined results of MS and PIXE allowed us to perform the fitting of the magnetic susceptibility curve that yield a perfect fit with experimental data. In the particular case of Fe we used the related proportions of Fe2+ and Fe3+ obtained by MS measurements. The iron oxides contributions are also found in literature. The model of magnetic susceptibility is the original contributed of the present work. We can conclude that our results of MS, PIXE and magnetic susceptibility are in good agreement and can be used in models with the objective to study the environmental impacts effects.

NE Brazil is a semi-arid region influenced by the southward displacement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), which is the main atmospheric system that modulates the seasonal increasing in precipitation over this region. It is well established that these wet periods correlate temporally with the Heinrich Events. However, the local oceanographic response to the fresh water pulses in North Atlantic and how it influences sediment transport along the margin off NE Brazil, is still a matter of discussion. This thesis presents a rock magnetic and element data along four marine cores collected in the south equatorial Atlantic Ocean, covering the last 85 ka BP. Moreover, it was performed an end-member analysis based on the IRM acquisition curves bringing better understanding about sediment sources. Magnetic characterization permitted us to investigate a possible relationship between river supply/longitudinal transport and precipitation enhancement caused by cold events over the North Atlantic. The results suggest a differential deposit of magnetic minerals along the coast, with highly coercive phases (hematite and goethite) further west, and gradually softer phases, like (titano)magnetite to the east. This difference is due mainly to differential oxidation over land, but secondarily we suggest a transport from W-E of coercive material, caused by weakness of NBC. / O NE do Brasil é uma região semiárida influenciada pela migração para sul da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ), que é o principal sistema atmosférico que controla o aumento sazonal da precipitação nessa região. É bem estabelecido que esses períodos úmidos se correlacionam temporalmente com os Eventos Heinrich. Entretanto, a resposta oceanográfica local a esse input de água doce no Atlântico Norte e como isso influencia o transporte de sedimentos ao longo da margem adjacente ao NE do Brasil é ainda discutido. Este trabalho apresenta dados magnéticos e geoquímicos para quatro testemunhos coletados na parte sul do Oceano Atlântico equatorial, para os últimos 85 ka BP. Além disso, foi feito um estudo de end-members baseado nas curvas de aquisição de IRM, a partir do qual elucidamos sobre possíveis fontes de sedimento. O estudo magnético permitiu investigar uma possível relação entre input de rios/transporte longitudinal e aumento da precipitação causado pelos eventos frios do Atlântico Norte. Os resultados sugerem uma deposição diferencial de minerais magnéticos a longo da costa, com fases altamente coercivas (hematita e goethita) na parte oeste, e fases gradualmente menos coercivas, como titano(magnetita) para leste. Essa diferença é devida, principalmente, à oxidação diferencial no continente, mas secundariamente nós sugerimos um transporte W-E de material coercivo, causado pelo enfraquecimento da Corrente Norte do Brasil (NBC).

This thesis provides a detailed study of environmental magnetism in a speleothem. It focuses on a stalagmite from Pau DAlho cave (15°1220S, 56°4841W) located in Rosário dOeste, Mato Grosso State, Brazil. This speleothem grew during the past 1355 years, with average growth rate of ~168 mm/ka and encompasses two key events in the South American Summer Monsoon (SASM), the Medieval Climate Anomaly (MCA) and the Little Ice Age (LIA), major dry and wet, respectively. The rock magnetic experiments conducted, include isothermal remanent magnetization (IRM) and anhysteretic remanent magnetization (ARM) acquisition curves, thermal demagnetization of three-axis IRM acquisition, hysteresis loops, first order reversal curves (FORC) and low-temperature SQUID magnetometry experiments. The main magnetic remanence carriers in the stalagmite are magnetite and goethite, with a nearly constant relative proportion. Magnetite has remanent coercivities between 14-17 mT, and its magnetic properties are similar to those produced by pedogenic processes. Magnetic remanence is broadly correlated with carbon and oxygen isotope data throughout most of the speleothem, suggesting that precipitation and soil dynamics above the cave exert a strong control on the input of magnetic minerals into the Pau dAlho cave system. Dry periods like the MCA are associated with less stable soils that result in higher mineral fluxes carried into karst systems via groundwater, while conversely, colder and wetter periods like the LIA are associated with soils topped by denser vegetation that are more capable of retaining micrometer-scale pedogenic minerals, and thus reduce mineral fluxes into karst environments. / Esta tese fornece um estudo detalhado do magnetismo ambiental de espeleotemas. Este estudo é feito em uma estalagmite da caverna Pau D\'Alho (15 ° 12\'20 \"S, 56 ° 48\'41\" W), localizado em Rosário d\'Oeste, Mato Grosso, Brasil. Este espeleotema cresceu durante os últimos 1355 anos, com taxa média de crescimento de ~ 168 mm/ka e engloba dois eventos climáticos do Sistema de Monção Sul-americano (SMSA), a Anomalia Climática do Medieval (ACM) e a Pequena Idade do Gelo (PIG), eventos secos e molhados, respectivamente. Os experimentos de magnetismo de rocha incluem: magnetização remanecte isotermal (MRI), ciclos de histerese, magnetização remanente anisterética (MRA), desmagnetização térmica em três eixos, first order reversal curves (FORC) e experimentos de baixa temperatura. Os principais portadore magnéticos na estalagmite são magnetita e goethita, com uma proporção relativa quase constante. A magnetita tem coercividades entre 14-17 mT, e as suas propriedades magnéticas são semelhantes às produzidas por processos pedogênicos. As remanências magnéticas são amplamente correlacionadas com dados de isótopos de carbono e oxigênio durante o registro, sugerindo que a precipitação e a dinâmica do solo acima da caverna exerce um forte controle na entrada de minerais magnéticos no sistema de cavernas Pau d\'Alho. Períodos secos como o ACM estão associados a solos menos estáveis, que resultam em maiores fluxos de minerais detríticos carreados para o sistema de cavernas, ao passo que, inversamente, os períodos frios e chuvosos como a LIA estão associados a solos cobertos pela vegetação mais densa que são mais capazes de reter minerais pedogênicos de escala micrométrica, e, assim, diminuir os fluxos de minerais detríticos para o sistema de cavernas.

This thesis provides a detailed study of environmental magnetism in a speleothem. It focuses on a stalagmite from Pau DAlho cave (15°1220S, 56°4841W) located in Rosário dOeste, Mato Grosso State, Brazil. This speleothem grew during the past 1355 years, with average growth rate of ~168 mm/ka and encompasses two key events in the South American Summer Monsoon (SASM), the Medieval Climate Anomaly (MCA) and the Little Ice Age (LIA), major dry and wet, respectively. The rock magnetic experiments conducted, include isothermal remanent magnetization (IRM) and anhysteretic remanent magnetization (ARM) acquisition curves, thermal demagnetization of three-axis IRM acquisition, hysteresis loops, first order reversal curves (FORC) and low-temperature SQUID magnetometry experiments. The main magnetic remanence carriers in the stalagmite are magnetite and goethite, with a nearly constant relative proportion. Magnetite has remanent coercivities between 14-17 mT, and its magnetic properties are similar to those produced by pedogenic processes. Magnetic remanence is broadly correlated with carbon and oxygen isotope data throughout most of the speleothem, suggesting that precipitation and soil dynamics above the cave exert a strong control on the input of magnetic minerals into the Pau dAlho cave system. Dry periods like the MCA are associated with less stable soils that result in higher mineral fluxes carried into karst systems via groundwater, while conversely, colder and wetter periods like the LIA are associated with soils topped by denser vegetation that are more capable of retaining micrometer-scale pedogenic minerals, and thus reduce mineral fluxes into karst environments. / Esta tese fornece um estudo detalhado do magnetismo ambiental de espeleotemas. Este estudo é feito em uma estalagmite da caverna Pau D\'Alho (15 ° 12\'20 \"S, 56 ° 48\'41\" W), localizado em Rosário d\'Oeste, Mato Grosso, Brasil. Este espeleotema cresceu durante os últimos 1355 anos, com taxa média de crescimento de ~ 168 mm/ka e engloba dois eventos climáticos do Sistema de Monção Sul-americano (SMSA), a Anomalia Climática do Medieval (ACM) e a Pequena Idade do Gelo (PIG), eventos secos e molhados, respectivamente. Os experimentos de magnetismo de rocha incluem: magnetização remanecte isotermal (MRI), ciclos de histerese, magnetização remanente anisterética (MRA), desmagnetização térmica em três eixos, first order reversal curves (FORC) e experimentos de baixa temperatura. Os principais portadore magnéticos na estalagmite são magnetita e goethita, com uma proporção relativa quase constante. A magnetita tem coercividades entre 14-17 mT, e as suas propriedades magnéticas são semelhantes às produzidas por processos pedogênicos. As remanências magnéticas são amplamente correlacionadas com dados de isótopos de carbono e oxigênio durante o registro, sugerindo que a precipitação e a dinâmica do solo acima da caverna exerce um forte controle na entrada de minerais magnéticos no sistema de cavernas Pau d\'Alho. Períodos secos como o ACM estão associados a solos menos estáveis, que resultam em maiores fluxos de minerais detríticos carreados para o sistema de cavernas, ao passo que, inversamente, os períodos frios e chuvosos como a LIA estão associados a solos cobertos pela vegetação mais densa que são mais capazes de reter minerais pedogênicos de escala micrométrica, e, assim, diminuir os fluxos de minerais detríticos para o sistema de cavernas.

NE Brazil is a semi-arid region influenced by the southward displacement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), which is the main atmospheric system that modulates the seasonal increasing in precipitation over this region. It is well established that these wet periods correlate temporally with the Heinrich Events. However, the local oceanographic response to the fresh water pulses in North Atlantic and how it influences sediment transport along the margin off NE Brazil, is still a matter of discussion. This thesis presents a rock magnetic and element data along four marine cores collected in the south equatorial Atlantic Ocean, covering the last 85 ka BP. Moreover, it was performed an end-member analysis based on the IRM acquisition curves bringing better understanding about sediment sources. Magnetic characterization permitted us to investigate a possible relationship between river supply/longitudinal transport and precipitation enhancement caused by cold events over the North Atlantic. The results suggest a differential deposit of magnetic minerals along the coast, with highly coercive phases (hematite and goethite) further west, and gradually softer phases, like (titano)magnetite to the east. This difference is due mainly to differential oxidation over land, but secondarily we suggest a transport from W-E of coercive material, caused by weakness of NBC. / O NE do Brasil é uma região semiárida influenciada pela migração para sul da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ), que é o principal sistema atmosférico que controla o aumento sazonal da precipitação nessa região. É bem estabelecido que esses períodos úmidos se correlacionam temporalmente com os Eventos Heinrich. Entretanto, a resposta oceanográfica local a esse input de água doce no Atlântico Norte e como isso influencia o transporte de sedimentos ao longo da margem adjacente ao NE do Brasil é ainda discutido. Este trabalho apresenta dados magnéticos e geoquímicos para quatro testemunhos coletados na parte sul do Oceano Atlântico equatorial, para os últimos 85 ka BP. Além disso, foi feito um estudo de end-members baseado nas curvas de aquisição de IRM, a partir do qual elucidamos sobre possíveis fontes de sedimento. O estudo magnético permitiu investigar uma possível relação entre input de rios/transporte longitudinal e aumento da precipitação causado pelos eventos frios do Atlântico Norte. Os resultados sugerem uma deposição diferencial de minerais magnéticos a longo da costa, com fases altamente coercivas (hematita e goethita) na parte oeste, e fases gradualmente menos coercivas, como titano(magnetita) para leste. Essa diferença é devida, principalmente, à oxidação diferencial no continente, mas secundariamente nós sugerimos um transporte W-E de material coercivo, causado pelo enfraquecimento da Corrente Norte do Brasil (NBC).

O Cretáceo inferior é caracterizado por mudanças drásticas em todos os envelopes terrestres, envolvendo desde variações geodinâmicas a importantes mudanças paleoclimáticas. Entretanto, há poucos registros desses eventos no hemisfério sul, sendo o DSDP-511 o principal deles. Com objetivo de gerar melhores vínculos temporais para os registros do Cretáceo Inferior no hemisfério sul, foram realizados estudos paleomagnéticos e de magnetismo ambiental em alta resolução espacial em uma secção do sítio DSDP-511 (núcleos 58 e 59), a qual corresponde ao intervalo entre 508,77 a 523,94 mbsf (meters below sea floor) e abrange os estágios Barremiano e Aptiano. A compreensão dos eventos paleoclimáticos neste sítio não é trivial, uma vez que, além de ambiguidade nas idades inferidas pela bioestratigrafia, apenas parte do evento de anoxia oceânica OAE 1a está registrada devido a uma lacuna de amostragem. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da análise de curvas de aquisição e desmagnetização de magnetização remanente anisterética (ARM) e magnetização remanente isotérmica (IRM). O mineral de baixa corecividade é a magnetita, confirmada a partir da desmagnetização de IRM triaxial. Sua origem é provavelmente detrítica. O portador de alta coercividade foi interpretado como hematita. A contribuição relativa dos portadores magnéticos apresentou uma variação acentuada no intervalo entre 512 e 514 mbsf, sendo manifestada através de um pico em todos os parâmetros de magnetismo ambiental. Esta variação está associada também à maior concentração de minerais magnéticos neste intervalo e coincide com um marcado aumento na temperatura da superfície dos oceanos. Após desmagnetização progressiva e identificação da componente magnética característica foram definidas duas zonas de polaridade normal e uma zona de polaridade reversa (518,9 e 518,16 mbsf). Além disso, foi definida uma zona discreta de polaridade reversa em 509,20 mbsf. Os resultados encontrados apresentam diferenças significativas quando comparadas com estudos anteriores no mesmo testemunho. Uma datação Re-Os em folhelhos negros de 125,3 ± 2,2 Ma entre 519,01 e 519,40 mbsf foi obtida recentemente e forneceu um vínculo absoluto de idade para o intervalo estudado. O padrão de reversões encontrado foi compatível com a presença dos chrons M0r e ISEA. O modelo de idades proposto permite reposicionar o evento OAE 1a entre as profundidades 513,5 a 518 mbsf, incluindo a parte não recuperada do testemunho. Esta interpretação também compatível com dados de TOC e de 13C obtidos recentemente por outros autores. / The lower Cretaceous is characterized by drastic changes in the Earth, from geodynamic variations to important paleoclimatic changes. However, there are few records of these events in the southern hemisphere, the DSDP-511 being the most comprehensive one. In order to provide better temporal constraints for the lower Cretaceous records in the southern hemisphere, paleomagnetic and high-resolution environmental magnetism studies were performed in a section of the DSDP-511 site (cores 58 and 59), which corresponds to the interval between 508.77 to 523.94 mbsf (meters below sea floor) and covers the Barremian and Aptian stages. The correct assessment of paleoclimatic events at this site is not trivial because, in addition to the ambiguity at the ages inferred by biostratigraphy, only part of the OAE 1a (oceanic anoxic event) was recovered. Two main magnetic carriers were identified through the analysis of acquisition and demagnetization of anhysteretic remanent magnetization (ARM) and isothermal remanent magnetization (IRM) curves. The low coercivity mineral is magnetite, as attested by triaxial IRM demagnetization. Its origin is likely detrital. The high coercivity carrier was interpreted as hematite. The relative contribution of magnetic carriers has a strong variation in the interval between 512 and 514 mbsf, being manifested by a peak in all parameters of environmental magnetism. This variation is also associated with the higher concentration of magnetic minerals and coincides with a marked increase in the sea surface temperature in this interval. After stepwise demagnetization and identification of the characteristic magnetic component, two zones of normal polarity and a zone of reverse polarity (518.9 and 518.16 mbsf) were defined. In addition, a discrete zone of reverse polarity was defined at 509.20 mbsf. The results obtained present significant differences when compared with previous studies in the same core. A Re-Os dating on black shales of 125.3 ± 2.2 Ma between 519.01 and 519.40 mbsf was obtained recently and provided an absolute constraint onto which the polarity zones could be matched. The pattern of reversions found is compatible with the presence of chrons M0r and ISEA. The proposed age model allows repositioning the OAE 1a event between depths 513.5 to 518 mbsf in the core and overlap the unrecovered part. This interpretation is also compatible with TOC and 13C data recently obtained by other authors.

O Cretáceo inferior é caracterizado por mudanças drásticas em todos os envelopes terrestres, envolvendo desde variações geodinâmicas a importantes mudanças paleoclimáticas. Entretanto, há poucos registros desses eventos no hemisfério sul, sendo o DSDP-511 o principal deles. Com objetivo de gerar melhores vínculos temporais para os registros do Cretáceo Inferior no hemisfério sul, foram realizados estudos paleomagnéticos e de magnetismo ambiental em alta resolução espacial em uma secção do sítio DSDP-511 (núcleos 58 e 59), a qual corresponde ao intervalo entre 508,77 a 523,94 mbsf (meters below sea floor) e abrange os estágios Barremiano e Aptiano. A compreensão dos eventos paleoclimáticos neste sítio não é trivial, uma vez que, além de ambiguidade nas idades inferidas pela bioestratigrafia, apenas parte do evento de anoxia oceânica OAE 1a está registrada devido a uma lacuna de amostragem. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da análise de curvas de aquisição e desmagnetização de magnetização remanente anisterética (ARM) e magnetização remanente isotérmica (IRM). O mineral de baixa corecividade é a magnetita, confirmada a partir da desmagnetização de IRM triaxial. Sua origem é provavelmente detrítica. O portador de alta coercividade foi interpretado como hematita. A contribuição relativa dos portadores magnéticos apresentou uma variação acentuada no intervalo entre 512 e 514 mbsf, sendo manifestada através de um pico em todos os parâmetros de magnetismo ambiental. Esta variação está associada também à maior concentração de minerais magnéticos neste intervalo e coincide com um marcado aumento na temperatura da superfície dos oceanos. Após desmagnetização progressiva e identificação da componente magnética característica foram definidas duas zonas de polaridade normal e uma zona de polaridade reversa (518,9 e 518,16 mbsf). Além disso, foi definida uma zona discreta de polaridade reversa em 509,20 mbsf. Os resultados encontrados apresentam diferenças significativas quando comparadas com estudos anteriores no mesmo testemunho. Uma datação Re-Os em folhelhos negros de 125,3 ± 2,2 Ma entre 519,01 e 519,40 mbsf foi obtida recentemente e forneceu um vínculo absoluto de idade para o intervalo estudado. O padrão de reversões encontrado foi compatível com a presença dos chrons M0r e ISEA. O modelo de idades proposto permite reposicionar o evento OAE 1a entre as profundidades 513,5 a 518 mbsf, incluindo a parte não recuperada do testemunho. Esta interpretação também compatível com dados de TOC e de 13C obtidos recentemente por outros autores. / The lower Cretaceous is characterized by drastic changes in the Earth, from geodynamic variations to important paleoclimatic changes. However, there are few records of these events in the southern hemisphere, the DSDP-511 being the most comprehensive one. In order to provide better temporal constraints for the lower Cretaceous records in the southern hemisphere, paleomagnetic and high-resolution environmental magnetism studies were performed in a section of the DSDP-511 site (cores 58 and 59), which corresponds to the interval between 508.77 to 523.94 mbsf (meters below sea floor) and covers the Barremian and Aptian stages. The correct assessment of paleoclimatic events at this site is not trivial because, in addition to the ambiguity at the ages inferred by biostratigraphy, only part of the OAE 1a (oceanic anoxic event) was recovered. Two main magnetic carriers were identified through the analysis of acquisition and demagnetization of anhysteretic remanent magnetization (ARM) and isothermal remanent magnetization (IRM) curves. The low coercivity mineral is magnetite, as attested by triaxial IRM demagnetization. Its origin is likely detrital. The high coercivity carrier was interpreted as hematite. The relative contribution of magnetic carriers has a strong variation in the interval between 512 and 514 mbsf, being manifested by a peak in all parameters of environmental magnetism. This variation is also associated with the higher concentration of magnetic minerals and coincides with a marked increase in the sea surface temperature in this interval. After stepwise demagnetization and identification of the characteristic magnetic component, two zones of normal polarity and a zone of reverse polarity (518.9 and 518.16 mbsf) were defined. In addition, a discrete zone of reverse polarity was defined at 509.20 mbsf. The results obtained present significant differences when compared with previous studies in the same core. A Re-Os dating on black shales of 125.3 ± 2.2 Ma between 519.01 and 519.40 mbsf was obtained recently and provided an absolute constraint onto which the polarity zones could be matched. The pattern of reversions found is compatible with the presence of chrons M0r and ISEA. The proposed age model allows repositioning the OAE 1a event between depths 513.5 to 518 mbsf in the core and overlap the unrecovered part. This interpretation is also compatible with TOC and 13C data recently obtained by other authors.

A presente dissertação é um estudo da evolução ambiental do Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, SP, realizado a partir de análises granulométrica, geomagnética, geoquímica (especiação fósforo e carbono, elementos traço, compostos organoclorados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos) e biológica (tecamebas) de amostras de um testemunho sedimentar de 233 cm. Com base nos resultados obtidos, foi possível: 1) avaliar a toxicidade dos sedimentos, de acordo com os valores-guia de qualidade de sedimentos (VGQS) TEL e PEL, fator de enriquecimento (EF) e índice de geoacumulação (Igeo) e 2) identificar cinco fácies sedimentares, ao longo do testemunho. Fácies 1, situada na base do testemunho, é constituída por lama, com baixas concentrações de elementos traço, compostos organoclorados e HPAs, presença de material radicular e ausência de tecamebas. Essa sequência sedimentar pode ser atribuída às unidades de solos e sedimentos depositados na planície aluvial do Rio Atibaia e representa a fase Préreservatório. A partir de 177 cm de profundidade rumo ao topo, passam ocorrer mais quatro fácies, indicativas dos 65 anos de existência do RSG. A Fácies 2 (transição de solo e início do reservatório) caracteriza-se pela presença de lama, com tênue estratificação plana paralela e surgimento de tecamebas (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen e Centropyxis discoide aculeata). Nessa fácies não foram detectados sedimentos contaminados, segundo VGQS. Contudo, foi constatado aumento expressivo de HPAs, provavelmente relacionado a queimadas ocorridas no entorno do reservatório. Fácies 3 (Reservatório) é marcada por sucessão de camadas de lama escura, intercaladas com lama clara, associadas às variações sazonais de produtividade do reservatório. Na porção final da Fácies 2 e toda a Fácies 3, ocorrem as maiores concentrações dos elementos traço (principalmente Cu, e Cr), parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs, bem como o primeiro e maior declínio das populações de tecamebas. Nessa fácies 3 os VGQS indicam a presença de sedimentos fortemente contaminados. Fácies 4 continua a apresentar sucessão de camadas escuras e claras, contudo, as concentrações dos elementos traço, parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs diminuem sensivelmente e os valores de densidade e diversidade das tecamebas aumentam. Valores de Cu diminuem mas, continuam expressivos, indicando sedimentos contaminados. As oscilações da concentração de Cu podem estar relacionadas ao uso de algicidas à base de CuSO4, que são utilizados no RSG para controlar a floração de cianobactérias e macrófitas. Fácies 5, correspondente ao período mais recente da história do RSG, caracteriza-se pela presença de lama preta, contaminada por Cu, pobre em tecamebas e baixas concentrações de DDT e HPAs. As curvas de evolução dos fluxos de fósforo inorgânico, Mn e Zn apresentaram forte similaridade com as curvas de crescimento demográfico da cidade de Americana e com as variações do regime de chuvas local. Estes resultados sugerem que as variações do aporte de nutrientes no reservatório encontram relação direta com as mudanças no escoamento de água pluvial na bacia de drenagem do Atibaia e com os influxos industriais e domésticos no RSG / This works presents an environmental evolution of the Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, accomplished through the grain-size, geochemical (phosphorous, carbon, trace elements, organochlorines and polycyclic aromatic hydrocarbons), and biological (thecamoebians) analyses from sample of a sediment core. Based on the results it was possible to: 1) evaluate the sediments according to the Sediment Quality Guideline Values for metals and associated (SQGV), enrichment factors, and geoaccumulation index and 2) identify five sedimentary facies through the core. Facies 1 located at the base of the core is composed of muddy sediments with low concentrations of trace elements, organochlorines and PAHs, presence of small trees roots and absence of thecamoebians. This sedimentary sequence could be attributed to soil units and sediments deposited in the alluvial basin of the Atibaia river and represents the pre-reservoir succession. From 177 cm through the top of the core more 4 facies are identified, all correlated with the time span of 65 years since the inundation of the RSG. Facies 2 (transition between soil portion and the reservoir inundation) is characterized by the presence of a homogeneous mud and a thin parallel planar stratification and by the appearance of thecamoebians (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen, Centropyxis discoide aculeata). In this facies no contaminants were registered according to SQGV standards. But a high concentration of PAHs was detected possibly indicative of vegetation burning. Facies 3 (Reservoir) is marked by a succession of dark mud interleaved by whitish mud likely associated to seasonal variation of primary productivity in the reservoir. At the top portion of facies 2 and the whole extension of facies 3 were found the highest concentration of trace elements (Cu, and Cr), geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs, and the first and major decline of thecamoebians populations. In this facies SQGV are indicative of highly contaminated sediments. Facies 4 continuously shows the same succession of mud and the concentrations of trace elements, geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs show a sensitive decrease, and the values of richness and abundance of thecamoebians show an increase. Although the values of Cu diminish, they still remain expressive, indicative of sediment contamination. The oscillations of Cu concentrations may be related to the use of algaecides composed of CuSO4 in order to control populations of cyanobacteria and macrophytes. Facies 5 corresponds to the last centimeters of the core and to recent periods of the history of RSG, characterized by the presence of a black mud contaminated with Cu poor in species of thecamoebians and low concentrations of PCBs, DDT and PAHs. The curves of inorganic phosphorous, Mn and Zn showed a similar pattern to the curves of demographic growth and rain fall in the city of Americana. These results suggest that the variations of nutrients income are related to the change in water flow regimes in the Atibaia river watershed and to industrial and domestic input in the RSG

A presente dissertação é um estudo da evolução ambiental do Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, SP, realizado a partir de análises granulométrica, geomagnética, geoquímica (especiação fósforo e carbono, elementos traço, compostos organoclorados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos) e biológica (tecamebas) de amostras de um testemunho sedimentar de 233 cm. Com base nos resultados obtidos, foi possível: 1) avaliar a toxicidade dos sedimentos, de acordo com os valores-guia de qualidade de sedimentos (VGQS) TEL e PEL, fator de enriquecimento (EF) e índice de geoacumulação (Igeo) e 2) identificar cinco fácies sedimentares, ao longo do testemunho. Fácies 1, situada na base do testemunho, é constituída por lama, com baixas concentrações de elementos traço, compostos organoclorados e HPAs, presença de material radicular e ausência de tecamebas. Essa sequência sedimentar pode ser atribuída às unidades de solos e sedimentos depositados na planície aluvial do Rio Atibaia e representa a fase Préreservatório. A partir de 177 cm de profundidade rumo ao topo, passam ocorrer mais quatro fácies, indicativas dos 65 anos de existência do RSG. A Fácies 2 (transição de solo e início do reservatório) caracteriza-se pela presença de lama, com tênue estratificação plana paralela e surgimento de tecamebas (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen e Centropyxis discoide aculeata). Nessa fácies não foram detectados sedimentos contaminados, segundo VGQS. Contudo, foi constatado aumento expressivo de HPAs, provavelmente relacionado a queimadas ocorridas no entorno do reservatório. Fácies 3 (Reservatório) é marcada por sucessão de camadas de lama escura, intercaladas com lama clara, associadas às variações sazonais de produtividade do reservatório. Na porção final da Fácies 2 e toda a Fácies 3, ocorrem as maiores concentrações dos elementos traço (principalmente Cu, e Cr), parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs, bem como o primeiro e maior declínio das populações de tecamebas. Nessa fácies 3 os VGQS indicam a presença de sedimentos fortemente contaminados. Fácies 4 continua a apresentar sucessão de camadas escuras e claras, contudo, as concentrações dos elementos traço, parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs diminuem sensivelmente e os valores de densidade e diversidade das tecamebas aumentam. Valores de Cu diminuem mas, continuam expressivos, indicando sedimentos contaminados. As oscilações da concentração de Cu podem estar relacionadas ao uso de algicidas à base de CuSO4, que são utilizados no RSG para controlar a floração de cianobactérias e macrófitas. Fácies 5, correspondente ao período mais recente da história do RSG, caracteriza-se pela presença de lama preta, contaminada por Cu, pobre em tecamebas e baixas concentrações de DDT e HPAs. As curvas de evolução dos fluxos de fósforo inorgânico, Mn e Zn apresentaram forte similaridade com as curvas de crescimento demográfico da cidade de Americana e com as variações do regime de chuvas local. Estes resultados sugerem que as variações do aporte de nutrientes no reservatório encontram relação direta com as mudanças no escoamento de água pluvial na bacia de drenagem do Atibaia e com os influxos industriais e domésticos no RSG / This works presents an environmental evolution of the Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, accomplished through the grain-size, geochemical (phosphorous, carbon, trace elements, organochlorines and polycyclic aromatic hydrocarbons), and biological (thecamoebians) analyses from sample of a sediment core. Based on the results it was possible to: 1) evaluate the sediments according to the Sediment Quality Guideline Values for metals and associated (SQGV), enrichment factors, and geoaccumulation index and 2) identify five sedimentary facies through the core. Facies 1 located at the base of the core is composed of muddy sediments with low concentrations of trace elements, organochlorines and PAHs, presence of small trees roots and absence of thecamoebians. This sedimentary sequence could be attributed to soil units and sediments deposited in the alluvial basin of the Atibaia river and represents the pre-reservoir succession. From 177 cm through the top of the core more 4 facies are identified, all correlated with the time span of 65 years since the inundation of the RSG. Facies 2 (transition between soil portion and the reservoir inundation) is characterized by the presence of a homogeneous mud and a thin parallel planar stratification and by the appearance of thecamoebians (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen, Centropyxis discoide aculeata). In this facies no contaminants were registered according to SQGV standards. But a high concentration of PAHs was detected possibly indicative of vegetation burning. Facies 3 (Reservoir) is marked by a succession of dark mud interleaved by whitish mud likely associated to seasonal variation of primary productivity in the reservoir. At the top portion of facies 2 and the whole extension of facies 3 were found the highest concentration of trace elements (Cu, and Cr), geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs, and the first and major decline of thecamoebians populations. In this facies SQGV are indicative of highly contaminated sediments. Facies 4 continuously shows the same succession of mud and the concentrations of trace elements, geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs show a sensitive decrease, and the values of richness and abundance of thecamoebians show an increase. Although the values of Cu diminish, they still remain expressive, indicative of sediment contamination. The oscillations of Cu concentrations may be related to the use of algaecides composed of CuSO4 in order to control populations of cyanobacteria and macrophytes. Facies 5 corresponds to the last centimeters of the core and to recent periods of the history of RSG, characterized by the presence of a black mud contaminated with Cu poor in species of thecamoebians and low concentrations of PCBs, DDT and PAHs. The curves of inorganic phosphorous, Mn and Zn showed a similar pattern to the curves of demographic growth and rain fall in the city of Americana. These results suggest that the variations of nutrients income are related to the change in water flow regimes in the Atibaia river watershed and to industrial and domestic input in the RSG