Integrada às análises faciológica, o estudo de icnofósseis vem sendo cada vez mais aplicado em interpretações paleoambientais e estratigráficas de estratos sedimentares. No caso particular de ambientes costeiros, esta ferramenta possibilita refinar reconstituições da dinâmica de variação da linha de costa durante ciclos transgressivos-regressivos. No caso de depósitos sedimentares caracterizados por conteúdo fossilífero escasso ou inexistente, o estudo de icnofósseis tem papel fundamental em reconstituições paleoambientais por fornecerem informações sobre condições de deposição, como salinidade, energia do fluxo, oxigenação e consistência do substrato. Publicações prévias revelaram uma abundância de icnofósseis junto à Formação Barreiras (Mioceno) e aos Sedimentos Pós-Barreiras (Quaternário) expostos no litoral norte e nordeste do Brasil. Dada a ampla distribuição geográfica por mais de 5.000 km no litoral brasileiro, esses estratos são de grande interesse para o registro de eventos neógenos e quaternários no continente sulamericano. Apesar dessa importância científica, a reconstituição paleoambiental e estratigráfica, tanto da Formação Barreiras, quanto dos Sedimentos Pós-Barreiras, em várias áreas da costa nordeste do Brasil, permanece por ser documentada. O objetivo principal desta tese de doutorado foi a reconstituição paleoambiental de depósitos neógenos e quaternários tardios na Bacia Paraíba dentro do contexto de variações do nível do mar e da neotectônica. A metodologia empregada foi a análise faciológica e icnológica. Para o caso dos depósitos quaternários, essas análises foram integradas com dados cronológicos obtidos a partir de datação por luminescência opticamente estimulada. Os resultados obtidos para a Formação Barreiras revelaram uma variedade de estruturas sedimentares comuns em associação a correntes de maré tais como sucessões de superfícies de reativação e filmes de argila, estratos cruzados em sentidos opostos e estratos cruzados contendo pares de foresets alternadamente mais delgados e mais espessos relacionados à flutuações cíclicas (diurnas) da maré. Além disto, essas estruturas ocorrem em depósitos contendo uma assembleia icnológica representativa de ambientes de alta energia com influência marinha e predomínio de condições de água salobra, particularmente exemplificados pelas ocorrências das icnofábricas de Ophimorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. Estes resultados, somados ao reconhecimento de ambientes deposicionais transicionais, incluindo canal estuarino, baía central estuarina, canal de inlet/canal de maré, delta de maré/leque de transbordamento, planície/baixio de maré e antepraia, levaram à interpretação de um sistema deposicional do tipo estuarino com domínio de ondas. Um aspecto importante derivado dessa pesquisa foi que o predomínio de deposição sedimentar em vales estuarinos como proposto para a Formação Barreiras na área de estudo amplia a extensão da transgressão miocênica ao longo da costa nordeste do Brasil. Nesse sentido, o uso de icnofósseis foi de importância fundamental para completar a reconstituição paleoambiental desses depósitos, particularmente considerando a ausência de organismos fósseis. Da mesma forma, a integração de dados faciológicos e icnológicos foi de grande relevância para a reconstituição dos paleoambientes de deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras, até então pouco conhecidos. Assim, os depósitos dessa unidade foram relacionados com ambientes marinho raso, que é uma interpretação compatível com o registro predominante da icnofabrica Thalassinoides. Além disso, os dados cronológicos indicaram deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras entre 60.0 (± 1.4) e 15.1 (±1.8) ka. Um fato de destaque é a ocorrência desses estratos em altitudes de até 38 m acima do nível do mar atual na área de estudo, que é um posicionamento topográfico incompatível com a tendência de queda progressiva do nível do mar correspondente à última glaciação, particularmente no Último Máximo Glacial, quando se estima que o nível do mar esteve várias dezenas de metros abaixo do atual. Este fato, adicionado ao contexto neotectônico da área de estudo, sugere que o posicionamento elevado desses depósitos costeiros se deu por soerguimento tectônico. Os dados apresentados nessa pesquisa permitiram calcular uma taxa de soerguimento dos Sedimentos Pós-Barreiras de cerca de 0,63 a 1,97 mm/ano. Este valor indica que, pelo menos localmente, houve reativação tectônica mais intensa que aquela previamente reconhecida no estágio pós-rifte para a margem leste da placa sul-americana. / The study of trace fossils integrated with sedimentological analysis has been increasingly applied in paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of sedimentary strata. In the particular instance of costal environments, this tool allows refine reconstructions on the dynamics of shoreline changes during transgressive-regressive cycles. In the case of sedimentary deposits characterized by scarce or no fossil content, studies of ichnological assemblages play a fundamental role in paleoenvironmental reconstructions, because they provide information about the conditions at the time of deposition, as salinity, flow energy, oxygenation and substrate consistency. Previous publications revealed an abundance of trace fossils in the Barreiras Formation (Miocene) and Post-Barreiras Formation (Quaternary) exposed in the northern and northeastern coast of Brazil. These strata have great interest to the record of Neogene and Quaternary events in the South American continent, due to their wide geographical distribution along more than 5.000 km of the Brazilian littoral. Despite this scientific interest, the paleoenvironmental and stratigraphic reconstitutions of both the Barreiras Formation and the Post-Barreiras Sediments remain to be documented in several areas of the northeastern Brazilian coast. The main goal of this doctoral thesis was the paleoenvironmental reconstitution of Neogene and late Quaternary deposits in the Paraíba Basin within the context of sea level changes and neotectonics. The methodological approach consisted of faciological and ichnological analyses. In the instance of Quaternary strata, these analyses were integrated with chronological data obtained by optically stimulated luminescence. The results obtained for the Barreiras Formation revealed a variety of tidal sedimentary structures commonly associated with tidal currents, such as reactivation surfaces and mud drapes, herringbone cross-stratification and alternating thicker/thinner foreset packages generally marked by reactivation surfaces bounded by mud layers (i.e., tidal bundles) that are related to cyclic (diurnal) tidal fluctuation . Furthermore, these structures occur in deposits containing an ichnological assemblages representative of high energy environments with marine influence and predominance of brackish water conditions, which are particularly exemplified by Ophiomorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. These results, added to the recognition of coastal depositional environments, including estuarine channel, estuarine central bay, tidal inlet/tidal channel, tidal delta/washover, tidal flat/shoal and foreshore, led to propose a wave-dominated estuary as the depositional system. One important aspect derived from this research is that the predominance of deposition in estuarine valleys as proposed for the Barreiras Formation in the study area expands the extent of the Miocene transgression along to the northeastern Brazilian coast. It follows that the use of trace fossils played a fundamental role to complete the paleoenvironmental reconstitution of these deposits, particularly considering the lack of fossil organisms. Similarly, the integration of faciological and ichnological data was of great importance to the reconstitution of depositional paleoenvironments of the Post-Barreiras Sediments, still poorly known up to now. . Hence, the deposits of this unit were related to a shallow marine setting, which is an interpretation compatible with the predominant record of the Thalassinoides ichnofabric. Furthermore, the chronological data indicated deposition of the Post- Barreiras Sediments between 60.0 (± 1.4) and 15.1 (±1.8) ka. It is remarkable the record of these strata in altitudes up to 38 m above the modern sea level in the study area, which is a topographic position incompatible with the progressive trend of sea level fall corresponding to the last glaciation, particularly in the Last Glacial Maximum, when the sea level was several tens of meters below the present sea level. This fact, added to the neotectonic context of the study area, suggests that the high altitude of these coastal deposits may have been caused by tectonic uplift. The data showed in this research allowed calculating an uplift rate of as much as 1.97 mm/year during the deposition of the Post-Barreiras Sediments. This value indicates that, at least locally, tectonic reactivation was more intense during the post-rift stage in the eastern margin of the South American plate than previously recognized.

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No caso dos depósitos Pós-Barreiras, utilizou-se o método Ground Penetrating Radar (GPR) e sondagem a fim de calibrar radargramas com fácies sedimentares e obter dados a respeito de sistemas deposicionais - estruturas internas, paleocorrentes e geometrias 3D; datações auxiliaram na montagem de um arcabouço cronoestratigráfico destes depósitos, nunca antes datados no estado. Avaliou-se a relação destes com depósitos com a curva de variação relativa global do mar. Dados a respeito de seus sistemas deposicionais, relações estratigráficas com unidades adjacentes e idades absolutas de tais depósitos preencheram lacunas de conhecimento desta unidade informal. Os resultados indicam a existência de sistemas eólicos datados em 83.842 ± 7.383 e 90.109 ± 8.689 anos A.P. e de sistemas fluviais exclusivamente continentais, com migração de barras arenosas laterais e frontais em canais amplos e rasos, datados em 52.000 ± 4.381 e 54.687 ± 5.688 anos A.P. Estas idades são similares a unidades correlatas em outras regiões do estado da Paraíba, da zona costeira de São Luís, Maranhão e do nordeste do Pará. Os estratos de origem eólica se tornam os depósitos mais antigos de origem eólica datados até então pertencentes à unidade Pós-Barreiras. Em um campo de dunas recentes, a pesquisa feita com GPR auxiliada com dados de campo objetivou o imageamento de sistemas eólicos com vistas à sua evolução estratigráfica, que foi obtida com a interpretação de radarfácies, que representam a estrutura interna geral, e superfícies de radar, que representam superfícies limitantes e tem caráter cronológico. Dessa forma, os limites e a posição estratigráfica entre três tipos de sistemas eólicos presentes na área, depósitos eólicos pleistocênicos, dunas parabólicas vegetadas e frentes parabólicas ativas, antes vagamente definidos, ficaram mais claros. Análises sedimentares identificaram os minerais pesados presentes nessas dunas e permitiram explicar que a origem dos padrões de refletores longos e de alta amplitude nos foresets de dunas ativas se deve, dentre outros fatores, à presença de minerais pesados, especialmente os opacos (hematita, ilmenita e magnetita). Estudos adicionais poderiam explicar as razões de a (paleo)direção de migração de arenitos eólicos pertencentes ao Pós-Barreiras diferir significativamente da direção de migração das dunas atuais na região. / This work presents the results of a geological and geophysical surveys on deposits of the Post-Barreiras informal unit and dunes in the Pitangui region, eastern coast of the Rio Grande do Norte State. In the case of Post-Barreiras deposits, Ground Penetrating Radar (GPR) and core samples were used to calibrate radargrams with sedimentary facies and to obtain data on depositional systems - internal structures, paleocurrents and 3D geometries; luminescence dating helped to set up a chronostratigraphic framework of these deposits, never before dated in the region. The relationship of these deposits and correlated deposits of the north and northeast Brazil and with the relative global sea variation curve were evaluated. The results indicate the existance of eolian systems, dated 83,842 ± 7,383 and 90,109 ± 8,689 years BP and continental fluvial systems, with lateral and frontal sand bars migration in wide and shallow channels, dated 52,000 ± 4,381 and 54,687 ± 5,688 years BP. These ages are similar to related units in sites of the Paraíba State, the coastal zone of São Luís (Maranhão State) and Northeast of Pará State. The strata of eolian origin are the oldest deposits of eolian origin from Pós-Barreiras unit dated until now. The GPR survey on parabolic fronts of a dune field, supported with field data, aimed the imaging of eolian systems and their stratigraphic evolution, achieved with the interpretation of radar facies, which represent the broad internal structure of sand dunes, and radar surfaces, which represent bounding surfaces with a chronological character. In this way, the stratigraphic context and the definition of the types of eolian systems present in the area, Pleistocene eolian deposits, vegetated parabolic dunes and actives parabolic fronts, scarcely defined before, became clearer. Sedimentary analyzes identified heavy minerals present in these dunes and allowed us to explain, among other reasons, that the origin of the long and high amplitude reflector patterns in the active dune foresets is due to the presence of heavy minerals, especially the opaque hematite, ilmenite and magnetite. Further studies could explain the reasons for the significant difference in migration of the (paleo)direction between Post-Barreiras sandstones and the present dunes in the region.

Integrada às análises faciológica, o estudo de icnofósseis vem sendo cada vez mais aplicado em interpretações paleoambientais e estratigráficas de estratos sedimentares. No caso particular de ambientes costeiros, esta ferramenta possibilita refinar reconstituições da dinâmica de variação da linha de costa durante ciclos transgressivos-regressivos. No caso de depósitos sedimentares caracterizados por conteúdo fossilífero escasso ou inexistente, o estudo de icnofósseis tem papel fundamental em reconstituições paleoambientais por fornecerem informações sobre condições de deposição, como salinidade, energia do fluxo, oxigenação e consistência do substrato. Publicações prévias revelaram uma abundância de icnofósseis junto à Formação Barreiras (Mioceno) e aos Sedimentos Pós-Barreiras (Quaternário) expostos no litoral norte e nordeste do Brasil. Dada a ampla distribuição geográfica por mais de 5.000 km no litoral brasileiro, esses estratos são de grande interesse para o registro de eventos neógenos e quaternários no continente sulamericano. Apesar dessa importância científica, a reconstituição paleoambiental e estratigráfica, tanto da Formação Barreiras, quanto dos Sedimentos Pós-Barreiras, em várias áreas da costa nordeste do Brasil, permanece por ser documentada. O objetivo principal desta tese de doutorado foi a reconstituição paleoambiental de depósitos neógenos e quaternários tardios na Bacia Paraíba dentro do contexto de variações do nível do mar e da neotectônica. A metodologia empregada foi a análise faciológica e icnológica. Para o caso dos depósitos quaternários, essas análises foram integradas com dados cronológicos obtidos a partir de datação por luminescência opticamente estimulada. Os resultados obtidos para a Formação Barreiras revelaram uma variedade de estruturas sedimentares comuns em associação a correntes de maré tais como sucessões de superfícies de reativação e filmes de argila, estratos cruzados em sentidos opostos e estratos cruzados contendo pares de foresets alternadamente mais delgados e mais espessos relacionados à flutuações cíclicas (diurnas) da maré. Além disto, essas estruturas ocorrem em depósitos contendo uma assembleia icnológica representativa de ambientes de alta energia com influência marinha e predomínio de condições de água salobra, particularmente exemplificados pelas ocorrências das icnofábricas de Ophimorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. Estes resultados, somados ao reconhecimento de ambientes deposicionais transicionais, incluindo canal estuarino, baía central estuarina, canal de inlet/canal de maré, delta de maré/leque de transbordamento, planície/baixio de maré e antepraia, levaram à interpretação de um sistema deposicional do tipo estuarino com domínio de ondas. Um aspecto importante derivado dessa pesquisa foi que o predomínio de deposição sedimentar em vales estuarinos como proposto para a Formação Barreiras na área de estudo amplia a extensão da transgressão miocênica ao longo da costa nordeste do Brasil. Nesse sentido, o uso de icnofósseis foi de importância fundamental para completar a reconstituição paleoambiental desses depósitos, particularmente considerando a ausência de organismos fósseis. Da mesma forma, a integração de dados faciológicos e icnológicos foi de grande relevância para a reconstituição dos paleoambientes de deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras, até então pouco conhecidos. Assim, os depósitos dessa unidade foram relacionados com ambientes marinho raso, que é uma interpretação compatível com o registro predominante da icnofabrica Thalassinoides. Além disso, os dados cronológicos indicaram deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras entre 60.0 (± 1.4) e 15.1 (±1.8) ka. Um fato de destaque é a ocorrência desses estratos em altitudes de até 38 m acima do nível do mar atual na área de estudo, que é um posicionamento topográfico incompatível com a tendência de queda progressiva do nível do mar correspondente à última glaciação, particularmente no Último Máximo Glacial, quando se estima que o nível do mar esteve várias dezenas de metros abaixo do atual. Este fato, adicionado ao contexto neotectônico da área de estudo, sugere que o posicionamento elevado desses depósitos costeiros se deu por soerguimento tectônico. Os dados apresentados nessa pesquisa permitiram calcular uma taxa de soerguimento dos Sedimentos Pós-Barreiras de cerca de 0,63 a 1,97 mm/ano. Este valor indica que, pelo menos localmente, houve reativação tectônica mais intensa que aquela previamente reconhecida no estágio pós-rifte para a margem leste da placa sul-americana. / The study of trace fossils integrated with sedimentological analysis has been increasingly applied in paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of sedimentary strata. In the particular instance of costal environments, this tool allows refine reconstructions on the dynamics of shoreline changes during transgressive-regressive cycles. In the case of sedimentary deposits characterized by scarce or no fossil content, studies of ichnological assemblages play a fundamental role in paleoenvironmental reconstructions, because they provide information about the conditions at the time of deposition, as salinity, flow energy, oxygenation and substrate consistency. Previous publications revealed an abundance of trace fossils in the Barreiras Formation (Miocene) and Post-Barreiras Formation (Quaternary) exposed in the northern and northeastern coast of Brazil. These strata have great interest to the record of Neogene and Quaternary events in the South American continent, due to their wide geographical distribution along more than 5.000 km of the Brazilian littoral. Despite this scientific interest, the paleoenvironmental and stratigraphic reconstitutions of both the Barreiras Formation and the Post-Barreiras Sediments remain to be documented in several areas of the northeastern Brazilian coast. The main goal of this doctoral thesis was the paleoenvironmental reconstitution of Neogene and late Quaternary deposits in the Paraíba Basin within the context of sea level changes and neotectonics. The methodological approach consisted of faciological and ichnological analyses. In the instance of Quaternary strata, these analyses were integrated with chronological data obtained by optically stimulated luminescence. The results obtained for the Barreiras Formation revealed a variety of tidal sedimentary structures commonly associated with tidal currents, such as reactivation surfaces and mud drapes, herringbone cross-stratification and alternating thicker/thinner foreset packages generally marked by reactivation surfaces bounded by mud layers (i.e., tidal bundles) that are related to cyclic (diurnal) tidal fluctuation . Furthermore, these structures occur in deposits containing an ichnological assemblages representative of high energy environments with marine influence and predominance of brackish water conditions, which are particularly exemplified by Ophiomorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. These results, added to the recognition of coastal depositional environments, including estuarine channel, estuarine central bay, tidal inlet/tidal channel, tidal delta/washover, tidal flat/shoal and foreshore, led to propose a wave-dominated estuary as the depositional system. One important aspect derived from this research is that the predominance of deposition in estuarine valleys as proposed for the Barreiras Formation in the study area expands the extent of the Miocene transgression along to the northeastern Brazilian coast. It follows that the use of trace fossils played a fundamental role to complete the paleoenvironmental reconstitution of these deposits, particularly considering the lack of fossil organisms. Similarly, the integration of faciological and ichnological data was of great importance to the reconstitution of depositional paleoenvironments of the Post-Barreiras Sediments, still poorly known up to now. . Hence, the deposits of this unit were related to a shallow marine setting, which is an interpretation compatible with the predominant record of the Thalassinoides ichnofabric. Furthermore, the chronological data indicated deposition of the Post- Barreiras Sediments between 60.0 (± 1.4) and 15.1 (±1.8) ka. It is remarkable the record of these strata in altitudes up to 38 m above the modern sea level in the study area, which is a topographic position incompatible with the progressive trend of sea level fall corresponding to the last glaciation, particularly in the Last Glacial Maximum, when the sea level was several tens of meters below the present sea level. This fact, added to the neotectonic context of the study area, suggests that the high altitude of these coastal deposits may have been caused by tectonic uplift. The data showed in this research allowed calculating an uplift rate of as much as 1.97 mm/year during the deposition of the Post-Barreiras Sediments. This value indicates that, at least locally, tectonic reactivation was more intense during the post-rift stage in the eastern margin of the South American plate than previously recognized.

A dinâmica evolutiva de margens passivas continentais tem sido alvo de debates no âmbito da tectônica global e a margem leste da América do Sul compõe uma série de bacias marginais que contêm o registro sedimentar de diversos estágios de desenvolvimento da zona costeira após a abertura do Oceano Atlântico. No nordeste do Brasil, evidências de tectônica pós-rifte têm sido apontadas em algumas áreas do embasamento precambriano e bacias sedimentares . Nestas bacias, predomina a ocorrência de depósitos neógenos e quaternários no topo das unidades sedimentares. Estes depósitos têm sua ocorrência estendida para a costa sudeste e norte do Brasil. A área que compreende atualmente a Bacia Paraíba representa a última ponte de ligação das placas sul-americana e africana, portanto é um sítio geológico de fundamental relevância para a discussão da evolução da margem passiva sul-americana. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo geral estabelecer um modelo de evolução tectono-sedimentar da Bacia Paraíba do Cretáceo superior ao Quaternário a partir da integração de informações de superfície e subsuperfície. Para atingir este objetivo, foram definidas duas etapas de trabalho. Na primeira etapa, foi criado e aplicado um método que permitiu o mapeamento das unidades neógenas e quaternárias, visto que os mapas disponíveis da região nordeste não apresentam estas unidades discriminadas. Este método combinou dados aerogamaespectrométricos e geomorfométricos, e foi validado por dados de campo. Os procedimentos criados representam uma metodologia inovadora no campo do sensoriamento remoto e geofísica integrada, visto que nenhum trabalho até o momento unificou de forma quantitativa estas técnicas e aplicou para o mapeamento geológico. A metodologia pode ser reproduzida nas demais áreas da costa nordeste com ocorrência de depósitos neógenos e quaternários. Na segunda etapa, a integração do mapa geológico com dados de campo, perfis estratigráficos profundos e imagens de aerogeofísica e sensoriamento remoto, permitiu o estabelecimento de estágios de preenchimento da Bacia Paraíba. Considerando as evidências de contatos laterais abruptos entre unidades cretáceas e cenozoicas, as grandes mudanças de espessura de estratos em curtas distâncias, a correspondência entre os dados morfoestruturais, magnéticos e estruturais de campo, foi possível propor que uma sequência de eventos de subsidência e soerguimentos foi impulsionadora de processos deposicionais e denudacionais nesta bacia. Estes eventos tectônicos não ocorreram somente na fase inicial da separação dos continentes, eles se estenderam até muito depois da separação do Pangea. Os depósitos neógenos e quaternários apresentam estruturas de deformação extensional e compressional compatíveis com o regime regional de esforços extensionais de orientação N-S para o Cenozoico Superior. Estes eventos estão provavelmente associados à reativação de zonas de cisalhamento do embasamento precambriano adjacente durante o Quaternário Superior. Portanto, a Bacia Paraíba apresenta um diverso conjunto de evidências de que a margem passiva da América do Sul, pelo menos no nordeste do Brasil, foi afetada por eventos tectônicos pós-rifte, incompatíveis com o padrão de desenvolvimento de margens passivas continentais. / The evolutionary dynamics of continental passive margins has been the subject of discussion in the global tectonics scope and the eastern South America margin comprises a number of marginal basins containing sedimentary records of several development stages of the coastal zone after the opening of the Atlantic Ocean. Evidence of tectonic post-rift in northeastern Brazil has been identified in some areas of Precambrian basement and sedimentary basins. In these basins, it is predominant the occurrence of Neogene and Quaternary deposits on top of the sedimentary units. These deposits have extended occurrence to the southeastern and to the northern coasts of Brazil. The area that nowadays comprises the Paraíba Basin represents the last bridge connecting the South American and African plates, hence it is an essential geological site for discussion concerning the South American passive margin evolution. Thus, the present study has the general objective to establish a model of tectonic-sedimentary evolution of the Paraíba Basin from late Cretaceous to late Quaternary based on integration of surface and subsurface information. To achieve this goal, two work stages of were defined. In the first stage, it was created and applied a method that enabled mapping Neogene and Quaternary units, because the available maps of the northeastern region do not present these units separately. This method has combined airborne gamma-spectrometry and geomorphometric data, and it was validated using field data. The proposed procedures represent an innovative methodology in the branch of integrating remote sensing and geophysical research, since no work has yet quantitatively unified and applied these techniques for geological mapping. The methodology can be replicated in other areas of th e northeastern coast where Neogene and Quaternary deposits also occur. The second step corresponds to the integration of the geological map with field data, deep stratigraphic profiles and images of airborne geophysics and remote sensing, what enabled the establishment of fill stages in the Paraíba Basin. Considering the evidence of abrupt lateral contacts between Cretaceous and Cenozoic units, large changes in strata thickness over short distances, and the correlation between morphostructural, magnetic and structural data, it is possible to propose that a sequence of subsidence and uplift events were driving factors of depositional and denudational processes in this basin. These tectonic events occurred not only in the initial separation stage of the continents, they went on until well after the breakup of Pangea. The Neogene and Quaternary deposits reveal extensional and compressional deformation structures compatible with the regional N-S-oriented extension stress field. These events are probably associated to the reactivation of shear zones of the precambrian basement area during the Late Quaternary. Therefore, the Paraíba Basin presents a diverse set of evidences that the passive South America margin, at least in the northeastern region of Brazil, was affected by post-rift tectonic events incompatible with the development pattern of passive continental margins.

A dinâmica evolutiva de margens passivas continentais tem sido alvo de debates no âmbito da tectônica global e a margem leste da América do Sul compõe uma série de bacias marginais que contêm o registro sedimentar de diversos estágios de desenvolvimento da zona costeira após a abertura do Oceano Atlântico. No nordeste do Brasil, evidências de tectônica pós-rifte têm sido apontadas em algumas áreas do embasamento precambriano e bacias sedimentares . Nestas bacias, predomina a ocorrência de depósitos neógenos e quaternários no topo das unidades sedimentares. Estes depósitos têm sua ocorrência estendida para a costa sudeste e norte do Brasil. A área que compreende atualmente a Bacia Paraíba representa a última ponte de ligação das placas sul-americana e africana, portanto é um sítio geológico de fundamental relevância para a discussão da evolução da margem passiva sul-americana. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo geral estabelecer um modelo de evolução tectono-sedimentar da Bacia Paraíba do Cretáceo superior ao Quaternário a partir da integração de informações de superfície e subsuperfície. Para atingir este objetivo, foram definidas duas etapas de trabalho. Na primeira etapa, foi criado e aplicado um método que permitiu o mapeamento das unidades neógenas e quaternárias, visto que os mapas disponíveis da região nordeste não apresentam estas unidades discriminadas. Este método combinou dados aerogamaespectrométricos e geomorfométricos, e foi validado por dados de campo. Os procedimentos criados representam uma metodologia inovadora no campo do sensoriamento remoto e geofísica integrada, visto que nenhum trabalho até o momento unificou de forma quantitativa estas técnicas e aplicou para o mapeamento geológico. A metodologia pode ser reproduzida nas demais áreas da costa nordeste com ocorrência de depósitos neógenos e quaternários. Na segunda etapa, a integração do mapa geológico com dados de campo, perfis estratigráficos profundos e imagens de aerogeofísica e sensoriamento remoto, permitiu o estabelecimento de estágios de preenchimento da Bacia Paraíba. Considerando as evidências de contatos laterais abruptos entre unidades cretáceas e cenozoicas, as grandes mudanças de espessura de estratos em curtas distâncias, a correspondência entre os dados morfoestruturais, magnéticos e estruturais de campo, foi possível propor que uma sequência de eventos de subsidência e soerguimentos foi impulsionadora de processos deposicionais e denudacionais nesta bacia. Estes eventos tectônicos não ocorreram somente na fase inicial da separação dos continentes, eles se estenderam até muito depois da separação do Pangea. Os depósitos neógenos e quaternários apresentam estruturas de deformação extensional e compressional compatíveis com o regime regional de esforços extensionais de orientação N-S para o Cenozoico Superior. Estes eventos estão provavelmente associados à reativação de zonas de cisalhamento do embasamento precambriano adjacente durante o Quaternário Superior. Portanto, a Bacia Paraíba apresenta um diverso conjunto de evidências de que a margem passiva da América do Sul, pelo menos no nordeste do Brasil, foi afetada por eventos tectônicos pós-rifte, incompatíveis com o padrão de desenvolvimento de margens passivas continentais. / The evolutionary dynamics of continental passive margins has been the subject of discussion in the global tectonics scope and the eastern South America margin comprises a number of marginal basins containing sedimentary records of several development stages of the coastal zone after the opening of the Atlantic Ocean. Evidence of tectonic post-rift in northeastern Brazil has been identified in some areas of Precambrian basement and sedimentary basins. In these basins, it is predominant the occurrence of Neogene and Quaternary deposits on top of the sedimentary units. These deposits have extended occurrence to the southeastern and to the northern coasts of Brazil. The area that nowadays comprises the Paraíba Basin represents the last bridge connecting the South American and African plates, hence it is an essential geological site for discussion concerning the South American passive margin evolution. Thus, the present study has the general objective to establish a model of tectonic-sedimentary evolution of the Paraíba Basin from late Cretaceous to late Quaternary based on integration of surface and subsurface information. To achieve this goal, two work stages of were defined. In the first stage, it was created and applied a method that enabled mapping Neogene and Quaternary units, because the available maps of the northeastern region do not present these units separately. This method has combined airborne gamma-spectrometry and geomorphometric data, and it was validated using field data. The proposed procedures represent an innovative methodology in the branch of integrating remote sensing and geophysical research, since no work has yet quantitatively unified and applied these techniques for geological mapping. The methodology can be replicated in other areas of th e northeastern coast where Neogene and Quaternary deposits also occur. The second step corresponds to the integration of the geological map with field data, deep stratigraphic profiles and images of airborne geophysics and remote sensing, what enabled the establishment of fill stages in the Paraíba Basin. Considering the evidence of abrupt lateral contacts between Cretaceous and Cenozoic units, large changes in strata thickness over short distances, and the correlation between morphostructural, magnetic and structural data, it is possible to propose that a sequence of subsidence and uplift events were driving factors of depositional and denudational processes in this basin. These tectonic events occurred not only in the initial separation stage of the continents, they went on until well after the breakup of Pangea. The Neogene and Quaternary deposits reveal extensional and compressional deformation structures compatible with the regional N-S-oriented extension stress field. These events are probably associated to the reactivation of shear zones of the precambrian basement area during the Late Quaternary. Therefore, the Paraíba Basin presents a diverse set of evidences that the passive South America margin, at least in the northeastern region of Brazil, was affected by post-rift tectonic events incompatible with the development pattern of passive continental margins.