O mapeamento geológico dos depósitos siliciclásticos aflorantes nas bacias marginais do nordeste brasileiro tem gerado um alto volume de designações estratigráficas ainda abertas às discussões. No intuito de subsidiar a resolução deste problema cartográfico foi escolhida a parte emersa da Bacia Paraíba, mais especificamente as sub-bacias Alhandra e Mirirí. Para isto foi realizada a caracterização mineralógica e petrográfica dos arenitos cenozóicos da Bacia Paraíba, com vistas a identificação de critérios discriminadores entre os diversos depósitos siliciclásticos aflorantes. Derivado deste processo é acrescentado o reconhecimento das áreas fontes desses arenitos e suas implicações na evolução do Cenozóico da Bacia Paraíba. Análises laboratoriais incluíram análises granulométricas, de minerais pesados e morfológica de grãos em 134 amostras de superfície e subsuperfície. Foram estudadas também 5 seções delgadas para testar a petrografia sedimentar como ferramenta no auxílio do mapeamento geológico. A identificação dos minerais pesados transparentes foi feita através microscópio petrográfico, com quantificação dos principais minerais transparentes (100 grãos/lâmina), além de várias contagens independentes (100 grãos/lâmina) das relações transparentes/opacos, do par rutilo/zircão e sobre as formas e grau de arredondamento de zircão e turmalina. Em superfície foram mapeadas como unidades siliciclásticas de base para topo a Formação Barreiras (Mioceno), Depósitos Pós-Barreiras I (Neopleistoceno) e Depósitos Pós-Barreiras II (Holoceno). Em subsuperfície, o furo estudado atravessa toda seção cenozóica e mesozóica, inclusive as unidades basais da bacia, as formações Beberibe e Itamaracá. A mineralogia acessória é dominada por minerais opacos com porcentagens superiores a 60% em todas as unidades. Em toda sucessão cenozóica, as assembléias de minerais transparentes são muito homogêneas e apresentam como minerais principais zircão, turmalina, cianita e rutilo e, subordinadamente, estaurolita, andaluzita, topázio e anfibólios cálcicos. Ocorrem como traços sillimanita, epidoto, monazita e granada. Em subsuperfície, no entanto, na unidade basal é reportada a existência de granada como mineral principal. A análise de formas de zircão e turmalina permitiu diferenciar, tanto em superfície como em subsuperfície, os depósitos estudados. Em termos gerais, existe um maior grau de arredondamento das formas de zircão e turmalina na direção do topo das unidades. Os dados de petrografia, ainda que poucos, apontam diferenças texturais, composicionais e inclusive diagenéticas entre os arenitos aflorantes na bacia. Esta ferramenta mostrou-se promissora para a caracterização das unidades da bacia. A mineralogia acessória em superfície não permite diferenciar as unidades aflorantes, mas, em subsuperfície, mostra que a Formação Beberibe tem uma assinatura de granada que a caracteriza muito bem e permite concluir, de maneira categórica, que esta unidade não aflora na área estudada. Os resultados do estudo de formas em zircão e principalmente em turmalina permitem diferenciar as unidades aflorantes pelo grau de arredondamento dos grãos, o que evidencia uma reciclagem sedimentar inclusive das unidades cretáceas. Este dado é reproduzível em subsuperfície, onde as categorias euédricas concentram-se nas unidades basais. Assim, considera-se que as principais fontes para os depósitos cenozóicos são resultantes do retrabalhamento de unidades sedimentares preexistentes, e subordinadamente, de fontes primárias relacionadas às rochas metamórficas da Zona Transversal da Província Borborema. / The geologic mapping of siliciclastic deposits which outcrop in the marginals basins of Brazilian northeast have generated a high volume of stratigraphic designations that are opened to actual discussions. In order to solve this cartographic problem, the emerging part of the Paraiba basin was chosen, specifically the sub-basins of Alhandra and Mirirí. For this reason were realized the mineralogic and petrographic characterizations of the Cenozoic sands and sandstones of the Paraiba Basin, with the purpose of identifying the discriminating criteria between the diverse siliciclastic deposits. Additionally were realized the recognition of the sandstones´ source areas and its implications in the evolution of the Paraíba Basin in the Cenozoic times. The laboratory analysis included heavy minerals, granulometric, morphology from grains in 134 surface and subsurface samples. Five thin sections were studied to testify the sedimentary petrography as a tool for geological mapping. The identify of heavy minerals was done under petrographic microscope for species descriptions, with counting of 100 grains per slide. Several independent counts (100 grains/slide) of the ratio transparent/opaque, the rutile/zircon index and shape and grain roundness of the zircon and tourmaline were also done. On the geological mapping, the siliciclastic units were considered, from the base to the top, Barreiras Formation (Miocene), deposits Post-Barreiras I (Neopleistocene) and deposits Post-Barreiras II (Holocene). On subsurface, the drill hole studied crosses through the whole Cenozoic and Mesozoic stratigraphy of the basin, including the basal units (Beberibe and Itamaracá formations). The accessory mineralogy is dominated by opaque heavy minerals with higher percentages than 60% in all units. In the whole Cenozoic succession, the assembly of transparent heavy minerals is very homogeneous and is essentially composed by zircon, tourmaline, kyanite and rutile, containing also staurolite, andalusite, topaz and calcic amphibole subordinately. Sillimanite, epidote, monazite and garnet occur as a trace minerals. Otherwise, on subsurface, garnet is reported as a principal mineral in the basal unit. The analysis of zircon and tourmalines shapes allowed to distinguish all the studied deposits. In general, the grade of roundness in grains of zircon and tourmaline increases to the top of succession. The petrografic data showed textural, compositional and diagenetic differences between the cropping out sands - sandstones of the basin. This tool seemed to be a promising to characterize the stratigraphic units of Paraíba Basin. The accessory mineralogy permitted to distinguish the Beberibe Formation, which is well characterized by the presence of garnet. On the other hand, the absence of garnet in the described sandstones let to conclude the Beberibe Formation not exposed in the mapped area. The data from shape studies in grains of zircon and tourmaline allowed to differentiate the cropping out units by the roundness grade, evidencing a sedimentary recycling, including the Cretaceous units. This data is reproducible on subsurface samples where the euedrical categories are concentrated on the basal units. At last, the main sources of the Cenozoic deposits are considered to be reworked preexistence sedimentary units, and subordinately, the primary sources comprise the metamorphic rocks from Transversal Zone of Borborema Province.

O mapeamento geológico dos depósitos siliciclásticos aflorantes nas bacias marginais do nordeste brasileiro tem gerado um alto volume de designações estratigráficas ainda abertas às discussões. No intuito de subsidiar a resolução deste problema cartográfico foi escolhida a parte emersa da Bacia Paraíba, mais especificamente as sub-bacias Alhandra e Mirirí. Para isto foi realizada a caracterização mineralógica e petrográfica dos arenitos cenozóicos da Bacia Paraíba, com vistas a identificação de critérios discriminadores entre os diversos depósitos siliciclásticos aflorantes. Derivado deste processo é acrescentado o reconhecimento das áreas fontes desses arenitos e suas implicações na evolução do Cenozóico da Bacia Paraíba. Análises laboratoriais incluíram análises granulométricas, de minerais pesados e morfológica de grãos em 134 amostras de superfície e subsuperfície. Foram estudadas também 5 seções delgadas para testar a petrografia sedimentar como ferramenta no auxílio do mapeamento geológico. A identificação dos minerais pesados transparentes foi feita através microscópio petrográfico, com quantificação dos principais minerais transparentes (100 grãos/lâmina), além de várias contagens independentes (100 grãos/lâmina) das relações transparentes/opacos, do par rutilo/zircão e sobre as formas e grau de arredondamento de zircão e turmalina. Em superfície foram mapeadas como unidades siliciclásticas de base para topo a Formação Barreiras (Mioceno), Depósitos Pós-Barreiras I (Neopleistoceno) e Depósitos Pós-Barreiras II (Holoceno). Em subsuperfície, o furo estudado atravessa toda seção cenozóica e mesozóica, inclusive as unidades basais da bacia, as formações Beberibe e Itamaracá. A mineralogia acessória é dominada por minerais opacos com porcentagens superiores a 60% em todas as unidades. Em toda sucessão cenozóica, as assembléias de minerais transparentes são muito homogêneas e apresentam como minerais principais zircão, turmalina, cianita e rutilo e, subordinadamente, estaurolita, andaluzita, topázio e anfibólios cálcicos. Ocorrem como traços sillimanita, epidoto, monazita e granada. Em subsuperfície, no entanto, na unidade basal é reportada a existência de granada como mineral principal. A análise de formas de zircão e turmalina permitiu diferenciar, tanto em superfície como em subsuperfície, os depósitos estudados. Em termos gerais, existe um maior grau de arredondamento das formas de zircão e turmalina na direção do topo das unidades. Os dados de petrografia, ainda que poucos, apontam diferenças texturais, composicionais e inclusive diagenéticas entre os arenitos aflorantes na bacia. Esta ferramenta mostrou-se promissora para a caracterização das unidades da bacia. A mineralogia acessória em superfície não permite diferenciar as unidades aflorantes, mas, em subsuperfície, mostra que a Formação Beberibe tem uma assinatura de granada que a caracteriza muito bem e permite concluir, de maneira categórica, que esta unidade não aflora na área estudada. Os resultados do estudo de formas em zircão e principalmente em turmalina permitem diferenciar as unidades aflorantes pelo grau de arredondamento dos grãos, o que evidencia uma reciclagem sedimentar inclusive das unidades cretáceas. Este dado é reproduzível em subsuperfície, onde as categorias euédricas concentram-se nas unidades basais. Assim, considera-se que as principais fontes para os depósitos cenozóicos são resultantes do retrabalhamento de unidades sedimentares preexistentes, e subordinadamente, de fontes primárias relacionadas às rochas metamórficas da Zona Transversal da Província Borborema. / The geologic mapping of siliciclastic deposits which outcrop in the marginals basins of Brazilian northeast have generated a high volume of stratigraphic designations that are opened to actual discussions. In order to solve this cartographic problem, the emerging part of the Paraiba basin was chosen, specifically the sub-basins of Alhandra and Mirirí. For this reason were realized the mineralogic and petrographic characterizations of the Cenozoic sands and sandstones of the Paraiba Basin, with the purpose of identifying the discriminating criteria between the diverse siliciclastic deposits. Additionally were realized the recognition of the sandstones´ source areas and its implications in the evolution of the Paraíba Basin in the Cenozoic times. The laboratory analysis included heavy minerals, granulometric, morphology from grains in 134 surface and subsurface samples. Five thin sections were studied to testify the sedimentary petrography as a tool for geological mapping. The identify of heavy minerals was done under petrographic microscope for species descriptions, with counting of 100 grains per slide. Several independent counts (100 grains/slide) of the ratio transparent/opaque, the rutile/zircon index and shape and grain roundness of the zircon and tourmaline were also done. On the geological mapping, the siliciclastic units were considered, from the base to the top, Barreiras Formation (Miocene), deposits Post-Barreiras I (Neopleistocene) and deposits Post-Barreiras II (Holocene). On subsurface, the drill hole studied crosses through the whole Cenozoic and Mesozoic stratigraphy of the basin, including the basal units (Beberibe and Itamaracá formations). The accessory mineralogy is dominated by opaque heavy minerals with higher percentages than 60% in all units. In the whole Cenozoic succession, the assembly of transparent heavy minerals is very homogeneous and is essentially composed by zircon, tourmaline, kyanite and rutile, containing also staurolite, andalusite, topaz and calcic amphibole subordinately. Sillimanite, epidote, monazite and garnet occur as a trace minerals. Otherwise, on subsurface, garnet is reported as a principal mineral in the basal unit. The analysis of zircon and tourmalines shapes allowed to distinguish all the studied deposits. In general, the grade of roundness in grains of zircon and tourmaline increases to the top of succession. The petrografic data showed textural, compositional and diagenetic differences between the cropping out sands - sandstones of the basin. This tool seemed to be a promising to characterize the stratigraphic units of Paraíba Basin. The accessory mineralogy permitted to distinguish the Beberibe Formation, which is well characterized by the presence of garnet. On the other hand, the absence of garnet in the described sandstones let to conclude the Beberibe Formation not exposed in the mapped area. The data from shape studies in grains of zircon and tourmaline allowed to differentiate the cropping out units by the roundness grade, evidencing a sedimentary recycling, including the Cretaceous units. This data is reproducible on subsurface samples where the euedrical categories are concentrated on the basal units. At last, the main sources of the Cenozoic deposits are considered to be reworked preexistence sedimentary units, and subordinately, the primary sources comprise the metamorphic rocks from Transversal Zone of Borborema Province.

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.

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.

Made available in DSpace on 2015-05-07T14:49:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2083617 bytes, checksum: 24186308fe83b01622c4132a3474af60 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this study was to determine if the soil losses by erosion in Alto Paraíba basin soils are below the maximum tolerance determined by the Soils Department and Rural Engineering of Paraíba Federal University, campus of Areia/PB. by the Soils Department and Rural Engineering of Paraíba Federal University, campus of Areia/PB. This analysis was based on the Universal Soil Loss Equation mathematic model. Operational procedures were carried out with satellite images and GIS/SPRING. The comparative map obtained between the Losses of Soil Map and Losses of Soil Tolerance Map, was the result of a vectorial combination between these maps. About 61% of the area is under acceptable conditions of soil losses, into the expected studies developed by UFPB/AREIA, and approximated 38% with override values of non acceptable soil losses. This tolerance depends essentially of the soil characteristics, of its depth and topography, and constitutes, this way, important information that allows to the land owner or planner, to know what the best way of soil usage is, and avoiding its degradation and exploitation it with high productivity level allowing the sustainable development of the land. The values of lower erosivity occurred in minor steepest area and open vegetal cover and dense caatinga (a xeric shrubland). It was obtained through data analyses, the tax of 76% representing open and sparse vegetal cover or exposed soil and little crops, that corroborates to erosive process. The largest values of erodibility are associated to planosols. Calculating the soil losses of that basin, with the usage of Universal Soil Loss Equation by laminar erosion, it was considered the intervals for theses losses as being: null or light, to values minor than 2 t ha-1 year-1 (76,13 %); moderate soil losses among 2 and 4 t ha-1 year-1 (9,77 %); high soil losses, among 4 and 6 t ha-1 year-1 (4,79 %) and very high soil losses, over 6 t ha-1 year-1 (9,31 %). / O objetivo deste trabalho é o de determinar se a perda de solo por erosão para os solos existentes na Bacia Hidrográfica do Alto-Paraíba estão compatíveis com as tolerâncias máximas já determinadas para os solos do Estado da Paraíba, em estudo realizado pelo Departamento de Solos e Engenharia Rural da UFPB, campus Areia/PB. No presente trabalho, realizou-se o estudo sobre a vulnerabilidade à erosão, avaliando-se a adequação das atuais formas de uso e ocupação do solo frente a esta vulnerabilidade. Esta análise foi feita com base na aplicação do modelo matemático representado pela Equação Universal de Perda de Solo - USLE. Os procedimentos operacionais foram feitos com o apoio de imagens de satélite, e com SIGs e utilização do software SPRING. O mapa comparativo entre as Perdas de Solo e as Tolerâncias de Perdas de Solo foi resultado de uma combinação vetorial entre estes mapas temáticos. Cerca de 61 % da área encontra-se sob condição aceitável de perda de solos, ou seja, os valores estão dentro do esperado pelos estudos efetuados pela UFPB / Campus Areia, e cerca de 38 % ficaram com valores acima do previsto, ou seja, perdas de solo não aceitáveis. Esta tolerância depende essencialmente das características dos solos, da profundidade e da topografia, e, constitui-se, dessa forma, em informação de significativa importância, visto que permite ao planejador ou proprietário de terra, saber que tipo de uso pode fazer para que não haja degradação dos solos e estes possam ser explorados com elevados níveis de produtividade, permitindo o desenvolvimento sustentável da terra. Os valores de erosividade mais baixos ocorreram na área de menor declividade e cobertura vegetal do tipo caatinga aberta e densa. Obtivemos através da análise dos dados, o percentual de 76% representando cobertura vegetal aberta, rala, solo exposto e pequenas culturas de subsistência, o que corroboram para a existência de processos erosivos. Os maiores valores de erodibilidade estão associados, à classe de solo Planossolo. Ao calcular as perdas de solo dessa bacia hidrográfica, com a utilização da Equação Universal de Perdas de Solo por erosão laminar, considerou-se os intervalos para essas perdas sendo: nula ou ligeira, para valores inferiores a 2 t ha-1 ano-1 (76,13 %); perda de solo moderada, entre 2 e 4 t ha-1 ano-1 (9,77 %); perda de solo alta, entre 4 e 6 t ha-1 ano-1 (4,79%) e perda de solo muito alta, para valores superiores a 6 t ha-1 ano-1 (9,31 %).