The Grand Bay National Estuarine Research Reserve (GBNERR) adjoins two costal embayments in the eastern Mississippi Sound, Grand Bay and Point Aux Chenes Bay, which encompass a late Pleistocene/ Holocene delta of the Pascagoula-Escatawpa fluvial system. Historical maps and aerial imagery indicate that the GBNERR shoreline has experienced long-term retreat at spatially variable rates. The research presented here investigates the relationship between the coastal geomorphological evolution of GBNERR and the underlying geological framework. Coastal morphology and stratigraphy were characterized by analyzing 85 km of chirp sonar sub-bottom seismic profiles and 45 sediment cores. Shoreline retreat rates were determined through geospatial regression analysis of 11 historical shorelines surveyed between 1850 and 2015. Results indicate that Pleistocene paleochannels in the underlying fluvial distributary ravinement surfaces are spatially correlated with shoreline segments that exhibit elevated retreat rates and should be accounted for in future models of local as well as regional coastal evolution.

The mechanism of Holocene barrier formation aids in determining island geomorphologic responses to modifying climatic processes of the surrounding environment. The geometry and composition of local antecedent topography plays a role in barrier formation by providing an elevated base, nucleus for sedimentation and local sediment supply. Investigation of barriers' subsurface geology provides insight into island formation and evolution. High-resolution shallow seismic data acquired in the island's nearshore zone and interior canals, correlated with existing drillcore data, reveal that Cat Island, MS is situated over an Oxygen Isotope Stage 3 Phase 3 paleochannel located between two topographic high-grounds of the Pleistocene surface. Beach ridge strandplain sets on Cat Island provide additional evidence supporting the island's formation over a relict depocenter. A new, 4-stage model for Cat Island development and evolution incorporating the influence of pre-existing topographic high-grounds and abundant local sediment supply provided by a backfilling fluvial channel is presented here.

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Compreender os processos evolutivos que ocorreram para a conformação atual do ambiente costeiro é de suma importância para estudos relacionados ao planejamento e a gestão do litoral. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a barreira costeira holocênica do setor sul de Jaguaruna-SC, do ponto de vista geológico, geomorfológico e evolutivo, através de dados de superfície e de subsuperfície, a fim de subsidiar a gestão costeira da região. O estudo foi realizado com base na interpretação de fotografias aéreas e na análise de dados geofísicos de GPR. Em superfície foram identificados quatro depósitos sedimentares compondo a barreira costeira: Depósito Eólico, Depósito Marinho Praial, Depósito Lagunar Praial e Depósito Paludial. Do ponto de vista geomorfológico, esses depósitos se apresentam na forma de dunas, praia, planície de cordões litorâneos e banhados, respectivamente. Além destes, cristas de precipitação e paleocanais se destacam na morfologia da barreira. Quanto às informações de subsuperfície, a principal observação está relacionada à influência do rio Urussanga sobre o ambiente marinho e praial durante a evolução da barreira. A presença de paleocanais em subsuperfície, juntamente com outras informações identificadas em superfície, permitiram caracterizar o comportamento evolutivo da barreira como regressiva. As seções de GPR possibilitaram identificar os paleocanais devido à presença de uma superfície erosiva em forma côncava, com alta amplitude e continuidade lateral. Acima dessa superfície ocorre o preenchimento dos canais em fases distintas. Estas informações de caráter geológico e geomorfológico têm implicações importantes para o planejamento e gestão territorial. O litoral sul de Jaguaruna é uma das poucas áreas costeiras do município que se encontra em estágio inicial de ocupação. No entanto, possui muitas restrições à ocupação que devem ser consideradas nesta urbanização. / Understanding the evolutionary processes that occurred for the current conformation of the coastal environment is very important for studies related to the planning and management of the coast. This study aims to characterize the Holocene coastal barrier southern sector of Jaguaruna-SC, geological, geomorphological and evolutionary point of view, through surface and subsurface data in order to support the coastal management in the region. The study was based on interpretation of aerial photographs and geophysical analysis of GPR data. In Surface, were identified four sedimentary deposits composing the coastal barrier: Eolic deposit, Beach-Marine deposit, Beach-Lagoonal deposit and Paludal deposit. The geomorphological point of view, these deposits are in the form of dunes, strandplain and wetlands, respectively. Beside these, precipitation ridges and paleochannels stands out in the morphology of the barrier. About the subsurface information, the main observation is related to the influence of the Urussanga river on the marine and beach environment during the barrier evolution. The presence of paleochannels in subsurface, along with other information identified in surface, allowed to characterize the evolutionary behavior of the barrier as regressive. The GPR sections enable to identify the paleochannels due to the presence of concave erosive surface with high amplitude and lateral continuity. Above these surface occurs channels filling in different phases. These geological and geomorphological information has important implications for the planning and territorial management. The southern coast of Jaguaruna is one of the few coastal areas of the municipality which is found in early stages of occupation. However, it has many restrictions on the occupation that must to be considered in this urbanization.

Compreender os processos evolutivos que ocorreram para a conformação atual do ambiente costeiro é de suma importância para estudos relacionados ao planejamento e a gestão do litoral. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a barreira costeira holocênica do setor sul de Jaguaruna-SC, do ponto de vista geológico, geomorfológico e evolutivo, através de dados de superfície e de subsuperfície, a fim de subsidiar a gestão costeira da região. O estudo foi realizado com base na interpretação de fotografias aéreas e na análise de dados geofísicos de GPR. Em superfície foram identificados quatro depósitos sedimentares compondo a barreira costeira: Depósito Eólico, Depósito Marinho Praial, Depósito Lagunar Praial e Depósito Paludial. Do ponto de vista geomorfológico, esses depósitos se apresentam na forma de dunas, praia, planície de cordões litorâneos e banhados, respectivamente. Além destes, cristas de precipitação e paleocanais se destacam na morfologia da barreira. Quanto às informações de subsuperfície, a principal observação está relacionada à influência do rio Urussanga sobre o ambiente marinho e praial durante a evolução da barreira. A presença de paleocanais em subsuperfície, juntamente com outras informações identificadas em superfície, permitiram caracterizar o comportamento evolutivo da barreira como regressiva. As seções de GPR possibilitaram identificar os paleocanais devido à presença de uma superfície erosiva em forma côncava, com alta amplitude e continuidade lateral. Acima dessa superfície ocorre o preenchimento dos canais em fases distintas. Estas informações de caráter geológico e geomorfológico têm implicações importantes para o planejamento e gestão territorial. O litoral sul de Jaguaruna é uma das poucas áreas costeiras do município que se encontra em estágio inicial de ocupação. No entanto, possui muitas restrições à ocupação que devem ser consideradas nesta urbanização. / Understanding the evolutionary processes that occurred for the current conformation of the coastal environment is very important for studies related to the planning and management of the coast. This study aims to characterize the Holocene coastal barrier southern sector of Jaguaruna-SC, geological, geomorphological and evolutionary point of view, through surface and subsurface data in order to support the coastal management in the region. The study was based on interpretation of aerial photographs and geophysical analysis of GPR data. In Surface, were identified four sedimentary deposits composing the coastal barrier: Eolic deposit, Beach-Marine deposit, Beach-Lagoonal deposit and Paludal deposit. The geomorphological point of view, these deposits are in the form of dunes, strandplain and wetlands, respectively. Beside these, precipitation ridges and paleochannels stands out in the morphology of the barrier. About the subsurface information, the main observation is related to the influence of the Urussanga river on the marine and beach environment during the barrier evolution. The presence of paleochannels in subsurface, along with other information identified in surface, allowed to characterize the evolutionary behavior of the barrier as regressive. The GPR sections enable to identify the paleochannels due to the presence of concave erosive surface with high amplitude and lateral continuity. Above these surface occurs channels filling in different phases. These geological and geomorphological information has important implications for the planning and territorial management. The southern coast of Jaguaruna is one of the few coastal areas of the municipality which is found in early stages of occupation. However, it has many restrictions on the occupation that must to be considered in this urbanization.

Compreender os processos evolutivos que ocorreram para a conformação atual do ambiente costeiro é de suma importância para estudos relacionados ao planejamento e a gestão do litoral. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a barreira costeira holocênica do setor sul de Jaguaruna-SC, do ponto de vista geológico, geomorfológico e evolutivo, através de dados de superfície e de subsuperfície, a fim de subsidiar a gestão costeira da região. O estudo foi realizado com base na interpretação de fotografias aéreas e na análise de dados geofísicos de GPR. Em superfície foram identificados quatro depósitos sedimentares compondo a barreira costeira: Depósito Eólico, Depósito Marinho Praial, Depósito Lagunar Praial e Depósito Paludial. Do ponto de vista geomorfológico, esses depósitos se apresentam na forma de dunas, praia, planície de cordões litorâneos e banhados, respectivamente. Além destes, cristas de precipitação e paleocanais se destacam na morfologia da barreira. Quanto às informações de subsuperfície, a principal observação está relacionada à influência do rio Urussanga sobre o ambiente marinho e praial durante a evolução da barreira. A presença de paleocanais em subsuperfície, juntamente com outras informações identificadas em superfície, permitiram caracterizar o comportamento evolutivo da barreira como regressiva. As seções de GPR possibilitaram identificar os paleocanais devido à presença de uma superfície erosiva em forma côncava, com alta amplitude e continuidade lateral. Acima dessa superfície ocorre o preenchimento dos canais em fases distintas. Estas informações de caráter geológico e geomorfológico têm implicações importantes para o planejamento e gestão territorial. O litoral sul de Jaguaruna é uma das poucas áreas costeiras do município que se encontra em estágio inicial de ocupação. No entanto, possui muitas restrições à ocupação que devem ser consideradas nesta urbanização. / Understanding the evolutionary processes that occurred for the current conformation of the coastal environment is very important for studies related to the planning and management of the coast. This study aims to characterize the Holocene coastal barrier southern sector of Jaguaruna-SC, geological, geomorphological and evolutionary point of view, through surface and subsurface data in order to support the coastal management in the region. The study was based on interpretation of aerial photographs and geophysical analysis of GPR data. In Surface, were identified four sedimentary deposits composing the coastal barrier: Eolic deposit, Beach-Marine deposit, Beach-Lagoonal deposit and Paludal deposit. The geomorphological point of view, these deposits are in the form of dunes, strandplain and wetlands, respectively. Beside these, precipitation ridges and paleochannels stands out in the morphology of the barrier. About the subsurface information, the main observation is related to the influence of the Urussanga river on the marine and beach environment during the barrier evolution. The presence of paleochannels in subsurface, along with other information identified in surface, allowed to characterize the evolutionary behavior of the barrier as regressive. The GPR sections enable to identify the paleochannels due to the presence of concave erosive surface with high amplitude and lateral continuity. Above these surface occurs channels filling in different phases. These geological and geomorphological information has important implications for the planning and territorial management. The southern coast of Jaguaruna is one of the few coastal areas of the municipality which is found in early stages of occupation. However, it has many restrictions on the occupation that must to be considered in this urbanization.

Numerous well-preserved, exhumed paleochannels in the Morrison, Cedar Mountain and Dakota Sandstone formations are exposed east of Castle Dale, Utah. These channels consist primarily of point bar complexes and scattered, low sinuosity channels. To determine the vertical and lateral relationships of these channels within the Cedar Mountain and Dakota Sandstone formations, a 1:24,000 scale geologic map covering ~140 km2 was created showing the fluvial sandstones. In the study area the Cedar Mountain Formation consists, from bottom to top, of 2.5-10 m of Buckhorn Conglomerate Member equivalent units, ~80 m of the Ruby Ranch Member, and ~30 m of the Mussentuchit Member. The Dakota Sandstone consists of conglomeratic to sandy, meandering channel fills within the Mussentuchit Member. The Ruby Ranch-Mussentuchit member contact is diagnosed as the top of a laterally extensive, ~10 meter thick, maroon paleosol with calcrete horizons and root traces. When deeply weathered the contact is discernable as a shift from maroon mudstone to a pale green-white, silty mudstone. Like the balance of the Mussentuchit Member overbank deposits, the white-green mudstone is rich in smectitic clays. In the southern one-third of the mapped area, Ruby Ranch Member sandstones are thin, discontinuous channel segments surrounded by floodplain deposits. In the middle to northern area, point bar complexes dominate, some of which are laterally amalgamated. Flow direction data from four meander complexes and a low sinuosity channel indicate an average northeast flow. Dakota Sandstone channels all of which are within the Mussentuchit Member also flowed to the northeast but point bar complexes are both more numerous and more laterally continuous than in the Ruby Ranch Member, indicating deposition in an area with less accommodation space than during Ruby Ranch Member time. The data indicate the Dakota Sandstone consists exclusively of fluvial sandstones encased within the Mussentuchit Member of the Cedar Mountain Formation. Therefore, these units are coeval and simply different facies of the same depositional system. Consequently the Mussentuchit Member is considered a member facies of the Dakota Formation.

Submarine Groundwater Discharge (SGD) through seafloor sediments is gaining recognition as an important component of coastal water quality. Stratigraphic features creating geologic heterogeneity, such as incised paleochannels, may influence preferential pathways for SGD. The central Mississippi Sound is underlain by paleochannels that were incised into Pleistocene sediments while the area was subaerially exposed during the last glacial maximum and are now buried by transgressive Holocene deposits. In this thesis, newly collected chirp, previously published seismic reflection, and sediment core data are used to characterize the three-dimensional structure of the Holocene-Pleistocene contact. Results indicate that Pleistocene paleochannels cross-cut the study area, exhibiting depths from 7.3–23.4 m, widths from 0.2–2.5 km, infilling with higher acoustic impedance fluvial sediments, and burial by transgressive Holocene sediments. Results suggest that this shallow subsurface stratigraphy may mediate locations of SGD and aid in predicting SGD pathways and associated contaminant loading into the coastal ocean.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiano de Ribeiro.pdf: 4798776 bytes, checksum: dc742910054a60505ae39e1139f1a745 (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This dissertation studies the evolution of the drainage network of the surface of Palmas/Agua Doce during the Late Quaternary, seeking to understand the mechanisms that led to the abandonment of and palaeochannels and palaeo valley head observed in the area. For this, we proceeded to: a) a characterization of materials through the description of three stratigraphic sections, HS10, HS13 and HS 20 and the establishing of their respective transects; b) geomorphological mapping in detail scale; and c) characterization of the network of local channels and river basins related to the main waterways, Stream Do Salto and Stream Vigia. The sections HS10 and HS20 correspond to palaeochannels of 2nd order, whereas HS13 to a palaeo valley head. The stratigraphic record and its chronology indicate that the bottoms of the valleys in the study area remained active throughout the Upper Pleistocene, especially among the last interstadial and the Last Glacial Maximum, however, in the transition from the Pleistocene to the Holocene, both bottoms of low-order valleys (<4th order) as the valley head, began to act as target areas of sediment from the slopes, resulting in clogging of the valley bottoms and valley heads. The detail geomorphological mapping shows that the mapped area is divided into four geomorphological compartments: Surface 1, Surface 2, desiccated Sector Surface 2 and Surface 2 with dissection in pediments. Of these the surface 2 assumes prominence to contain abandoned paleochannels and valley heads. The characterization of the network of local channels and river basins was carried out mainly through the analysis of drainage patterns, longitudinal profiles and Basin Asymmetry Factor (FAB). The results indicated the role of the structural control influencing the dynamics of drainage channels. The integration of the results shows that events of tectonic order acted on the surface of Palmas / Agua Doce until 42,000 years AP causing blocks to rise, and the consequent expansion of the network of drainage channels, which promoted the action of erosion. From that age the network of drainage channels passes to the state of dynamic equilibrium, whose stratigraphic records indicate changes of paleohidrológicas order associated with the Last Maximum Glacia (UGM). This phase is marked by the dry season with concentrated rainfall promoting significant erosions. In the passage of the LGM to the Holocene occurs generation of colluvium responsible for clogging of canals and valley heads. To making the clogging possible, perennial channels became especially ephemeral. This fact was associated to the lowering of the water table during the LGM transition to the Holocene. / A presente dissertação estuda a evolução da rede de drenagem da superfície de Palmas/Água Doce durante o Quaternário Tardio, buscando entender os mecanismos que culminaram no abandono de paleocanais e paleocabeceira de drenagem observados na área. Para isso, procedeu-se: a) caracterização dos materiais por meio da descrição de três seções estratigráficas, HS10, HS13 e HS 20 e estabelecimento de seus respectivos transectos; b) mapeamento geomorfológico em escala de detalhe; e c) caracterização da rede de canais locais e das bacias hidrográficas referentes aos principais cursos fluviais, Córrego do Salto e Córrego do Vigia. As seções HS10 e HS20 correspondem a paleocanais de 2a ordem, enquanto a HS13 a uma paleocabeceira de drenagem. O registro estratigráfico e a respectiva cronologia indicam que os fundos dos vales na área estudada se mantiveram ativos ao longo do Pleistoceno Superior, principalmente entre o Último Interestadial e o Último Máximo Glacial, no entanto, na transição do Pleistoceno para o Holoceno, tanto os fundos de vales de baixa ordem (<4ª ordem) quanto as cabeceiras de drenagem, passaram a atuar como áreas de destino dos sedimentos das encostas, culminando na colmatação dos fundos de vales e das cabeceiras de drenagem. O mapeamento geomorfológico de detalhe mostra que área mapeada se encontra dividida em quatros compartimentos geomorfológico: Superfície 1, Superfície 2, Setor dissecado de Superfície 2 e Superfície 2 com Dissecação em Pedimentos. Destes a Superfície 2 assume destaque por conter paleocanais e paleocabeceira de drenagem abandonados. A caracterização da rede de canais locais e das bacias hidrográficas foi realizada principalmente por meio da análise de padrões de drenagem, de perfis longitudinais e do Fator de Assimetria de Bacia (FAB). Os resultados indicaram a atuação do controle estrutural influenciando na dinâmica dos canais de drenagem. A integração dos resultados mostra que eventos de ordem tectônicas atuaram na superfície de Palmas/Água Doce até 42 000 anos AP causando ascensão de blocos, e consequente expansão da rede de canais de drenagem, o que promoveu a ação de processos erosivos. A partir dessa idade a rede de canais de drenagem passa para o estado de equilíbrio dinâmico, cujos registros estratigráficos indicam mudanças de ordem paleohidrológicas associadas ao Último Máximo Glacia (UGM). Essa fase é marcada por período mais seco com chuvas concentradas promovendo erosões significativas. Na passagem do UMG para o Holoceno ocorre geração de coluvio responsável pela colmatação de canais e de cabeceira de drenagem. Para que a colmatação fosse possível, os canais perenes se tornaram, sobretudo, efêmeros. Fato, este, associado ao rebaixamento do lençol freático durante a transição UMG para o Holoceno.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiano de Ribeiro.pdf: 4798776 bytes, checksum: dc742910054a60505ae39e1139f1a745 (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This dissertation studies the evolution of the drainage network of the surface of Palmas/Agua Doce during the Late Quaternary, seeking to understand the mechanisms that led to the abandonment of and palaeochannels and palaeo valley head observed in the area. For this, we proceeded to: a) a characterization of materials through the description of three stratigraphic sections, HS10, HS13 and HS 20 and the establishing of their respective transects; b) geomorphological mapping in detail scale; and c) characterization of the network of local channels and river basins related to the main waterways, Stream Do Salto and Stream Vigia. The sections HS10 and HS20 correspond to palaeochannels of 2nd order, whereas HS13 to a palaeo valley head. The stratigraphic record and its chronology indicate that the bottoms of the valleys in the study area remained active throughout the Upper Pleistocene, especially among the last interstadial and the Last Glacial Maximum, however, in the transition from the Pleistocene to the Holocene, both bottoms of low-order valleys (<4th order) as the valley head, began to act as target areas of sediment from the slopes, resulting in clogging of the valley bottoms and valley heads. The detail geomorphological mapping shows that the mapped area is divided into four geomorphological compartments: Surface 1, Surface 2, desiccated Sector Surface 2 and Surface 2 with dissection in pediments. Of these the surface 2 assumes prominence to contain abandoned paleochannels and valley heads. The characterization of the network of local channels and river basins was carried out mainly through the analysis of drainage patterns, longitudinal profiles and Basin Asymmetry Factor (FAB). The results indicated the role of the structural control influencing the dynamics of drainage channels. The integration of the results shows that events of tectonic order acted on the surface of Palmas / Agua Doce until 42,000 years AP causing blocks to rise, and the consequent expansion of the network of drainage channels, which promoted the action of erosion. From that age the network of drainage channels passes to the state of dynamic equilibrium, whose stratigraphic records indicate changes of paleohidrológicas order associated with the Last Maximum Glacia (UGM). This phase is marked by the dry season with concentrated rainfall promoting significant erosions. In the passage of the LGM to the Holocene occurs generation of colluvium responsible for clogging of canals and valley heads. To making the clogging possible, perennial channels became especially ephemeral. This fact was associated to the lowering of the water table during the LGM transition to the Holocene. / A presente dissertação estuda a evolução da rede de drenagem da superfície de Palmas/Água Doce durante o Quaternário Tardio, buscando entender os mecanismos que culminaram no abandono de paleocanais e paleocabeceira de drenagem observados na área. Para isso, procedeu-se: a) caracterização dos materiais por meio da descrição de três seções estratigráficas, HS10, HS13 e HS 20 e estabelecimento de seus respectivos transectos; b) mapeamento geomorfológico em escala de detalhe; e c) caracterização da rede de canais locais e das bacias hidrográficas referentes aos principais cursos fluviais, Córrego do Salto e Córrego do Vigia. As seções HS10 e HS20 correspondem a paleocanais de 2a ordem, enquanto a HS13 a uma paleocabeceira de drenagem. O registro estratigráfico e a respectiva cronologia indicam que os fundos dos vales na área estudada se mantiveram ativos ao longo do Pleistoceno Superior, principalmente entre o Último Interestadial e o Último Máximo Glacial, no entanto, na transição do Pleistoceno para o Holoceno, tanto os fundos de vales de baixa ordem (<4ª ordem) quanto as cabeceiras de drenagem, passaram a atuar como áreas de destino dos sedimentos das encostas, culminando na colmatação dos fundos de vales e das cabeceiras de drenagem. O mapeamento geomorfológico de detalhe mostra que área mapeada se encontra dividida em quatros compartimentos geomorfológico: Superfície 1, Superfície 2, Setor dissecado de Superfície 2 e Superfície 2 com Dissecação em Pedimentos. Destes a Superfície 2 assume destaque por conter paleocanais e paleocabeceira de drenagem abandonados. A caracterização da rede de canais locais e das bacias hidrográficas foi realizada principalmente por meio da análise de padrões de drenagem, de perfis longitudinais e do Fator de Assimetria de Bacia (FAB). Os resultados indicaram a atuação do controle estrutural influenciando na dinâmica dos canais de drenagem. A integração dos resultados mostra que eventos de ordem tectônicas atuaram na superfície de Palmas/Água Doce até 42 000 anos AP causando ascensão de blocos, e consequente expansão da rede de canais de drenagem, o que promoveu a ação de processos erosivos. A partir dessa idade a rede de canais de drenagem passa para o estado de equilíbrio dinâmico, cujos registros estratigráficos indicam mudanças de ordem paleohidrológicas associadas ao Último Máximo Glacia (UGM). Essa fase é marcada por período mais seco com chuvas concentradas promovendo erosões significativas. Na passagem do UMG para o Holoceno ocorre geração de coluvio responsável pela colmatação de canais e de cabeceira de drenagem. Para que a colmatação fosse possível, os canais perenes se tornaram, sobretudo, efêmeros. Fato, este, associado ao rebaixamento do lençol freático durante a transição UMG para o Holoceno.