A preocupação com a qualidade das águas vem promovendo o desenvolvimento de técnicas cada dia melhores de monitoramento e controle. Como os sedimentos transportam a maior parte dos contaminantes da água, seu estudo é fundamental. Diante do elevado número de variáveis existentes para a determinação da concentração de sedimentos e elevados custos de campanhas de monitoramento, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos mais acessíveis e que tragam resultados práticos satisfatórios. Para tanto, este trabalho trata da aplicação da teoria da entropia, um método probabilístico, para determinar a concentração de sedimentos em calhas com diversas concentrações e granulometrias. Para isso, foi proposta uma relação entre os parâmetros da teoria da entropia com a finalidade de reduzir o esforço computacional. Os resultados mostraram-se satisfatórios para concentrações acima de 10 g/L com R² superiores a 0,88. Os erros quadráticos calculados neste trabalho foram inferiores aos encontrados quando utilizada a teoria da entropia por Tsallis e pela Equação de Rouse, modelos clássicos de determinação do perfil de concentração de sedimentos. A técnica também foi aplicada a jusante e no interior do Reservatório de Mogi. Pode-se observar que é possível utilizar a teoria da entropia para simular o perfil de concentração de sedimentos em reservatórios, uma vez que a utilização da relação entre os parâmetros facilita os cálculos, reduz o número de parâmetros modelados e consequentemente o esforço computacional além de representar melhor as variações da concentração de sedimentos ao longo do perfil. A aplicabilidade do modelo proposto e a facilidade da utilização do método probabilístico, já que não necessita fornecer os dados de condições hidráulicas do leito, nem mesmo de granulometria, torna-o viável. / The concern about quality of water has been promoting the development of each day better monitoring and control techniques. As sediments transport most water contaminants, their study is fundamental. Given the large number of variables for determining sediment concentration and high costs of monitoring campaigns, it becomes necessary to develop more accessible methods which bring satisfactory practical results. Therefore, this work deals with application of the theory of entropy, a probabilistic method to determine concentration of sediments in river channels with various concentrations and particle sizes. For this purpose, it was proposed a relationship between the theory of entropy parameters in order to reduce the computational effort. The results were satisfactory at concentrations above 10 g/L with R² greater than 0.88. The calculated squared errors in this study were lower than those found when using the theory of entropy by Tsallis and the equation of Rouse, classic models for determining the sediment concentration profile. The technique was also applied to downstream and inside the Mogi reservoir. It can be observed that it is possible to apply the theory of entropy to simulate sediment concentration profile of reservoirs, since the use of the relationship between parameters facilitates calculations, reduces the number of modeled parameters and consequently the computational effort as well as better represents the variation of sediment concentration along the profile. The applicability of the proposed model and the ease of using the probabilistic method, since it does not need provide data of hydraulic bed conditions not even grain size, make it feasible.

Visando garantir a disponibilidade hídrica em seus diferentes usos são construídos reservatórios, estes sempre associados a problemas de perda de volume de armazenamento devido ao processo de assoreamento. A atualização destes dados, bem como a quantificação do assoreamento geralmente é feita através de Levantamento Batimétrico. Apesar da grande importância do tema não é observado na literatura um método padronizado para a realização de estudos batimétricos, autores e organizações apresentam métodos dispares quanto à quantidade e disposição dos dados. Deste modo, a presente pesquisa buscou elencar os métodos apresentados na literatura e analisá-los quanto a precisão obtida no cálculo de volume do reservatório, utilizando como estudo de caso o reservatório da UHE Três Irmãos (SP). Observou-se que os MDTs gerados pelos métodos não representavam com fidelidade trechos estreitos do reservatório (braços) bem como o talvegue. Foi então proposto um método para a determinação do espaçamento entre seções bem como uma rotina para geração de MDT considerando características do talvegue. O método proposto para determinação do espaçamento entre seções se mostrou capaz de representar com relativa boa precisão trechos dos braços (diferença máxima encontrada de 5,01%) e apresentou tempo de coleta de dados de 60% do método mais preciso apresentado na literatura. A rotina de geração de MDT proporcionou em média melhora de aproximadamente 30% na qualidade dos dados de volume calculados. Por meio da aplicação dos métodos desenvolvidos na UHE Chavantes foi calculado um assoreamento de 3,91%, de acordo com os resultados, sem a utilização das rotina de geração de MDT desenvolvida cálculo do volume do reservatório seria subestimado em 1,61%, superestimando o cálculo do assoreamento. / Water reservoirs are built with the main purpose of guaranteeing water supply, however, their volume always decreases due the sedimentation processes. Bathymetric surveys can be deployed to assess the current volumetric capacity of a given reservoir and to estimate and quantify the sedimentation process. Although Bathymetric surveys are considered to be a key factor when analyzing and assessing properties of a given reservoir, a standard method for its deployment is yet to be defined. Authors and research groups presents different methods about the sampling rate as well as the choice of adequate spots for data collection. The overall goal of this research was to identify and analyze the different methods deployed in previous published literature analyzing the accuracy of the volume data provided by these different methods. Três Irmãos reservoir (São Paulo) was used as a case study where methods were compared. It was pointed out that the DEMs obtained were unable to accurately represent narrower reservoirs areas (tributaries) and the thalweg. Therefore was proposed a new method for determining the distance among survey sections as well as a routine for DEM generation takes into account the thalweg characteristics. Results revealed that the data pulled out was able to represent with accuracy the tributary areas (maximum difference was 5.01%). In addition, a reduced data collection time was observed (60%) when compared against the most accurate method found in published literature. The proposed technique for DEM generation indicated approximately 30% of quality improvement in the data calculated for the reservoir volume. The developed method was applied on a bathymetric survey conducted on the Chavantes reservoir (São Paulo). The loss of reservoir capacity assessed was 3.19%. According to results, a bathymetric survey which does not deploy the new method proposed would underestimate the reservoir\'s volume by 1.61% and overestimate the sedimentation process.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-08-30T16:31:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_FaceisSedimentaresFormacao.pdf: 5042875 bytes, checksum: 904f5871b629d87f7cb1868a398a94c2 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2012-08-30T16:32:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_FaceisSedimentaresFormacao.pdf: 5042875 bytes, checksum: 904f5871b629d87f7cb1868a398a94c2 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-30T16:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_FaceisSedimentaresFormacao.pdf: 5042875 bytes, checksum: 904f5871b629d87f7cb1868a398a94c2 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2010 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rochas neoproterozóicas da Formação Prosperança, cobertura sedimentar da porção sul do Escudo das Guianas, são pobremente expostas quando comparadas com o registro sedimentar fanerozóico das bacias da Amazônia Ocidental. A Formação Prosperança consiste em conglomerados, arenitos arcosianos e pelitos que preenchem grábens no embasamento no Escudo das Guianas orientados segundo NW-SE. Esta unidade é sotoposta por rochas carbonáticas da Formação Acarí que ocorre apenas em subsuperfície, compondo o Grupo Purus, embasamento sedimentar das bacias paleozóicas produtoras de óleo da Amazônia. A análise de fácies e estratigráfica realizada na região do baixo rio Negro, Estado do Amazonas, indicou que a Formação Prosperança consiste em quatro associações de fácies representativas de um sistema flúvio-deltáico: 1) prodelta/lacustre, 2) frente deltaica, 3) foreshore/shoreface e 4) planície braided distal. Camadas tabulares de pelitos de prodelta extensos por quilômetros sugerem uma bacia sedimentar ampla de provável origem lacustre ou mar restrito. Lobos de frente deltaica complexos foram alimentados por distributários braided, formados por dunas subaquosas que migravam para NW do Bloco Amazônico durante o Neoproterozóico. Arenitos gerados sob condições de fluxo oscilatório/combinado são compatíveis com depósitos de praia e de face litorânea. A Bacia Prosperança foi fracamente invertida durante o intervalo Cambriano-Ordoviciano. Posteriormente estes depósitos são recobertos erosivamente por conglomerados e arenitos com estratificações cruzadas e planares interpretadas como depósitos fluviais do tipo braided, com migração para SE, pertencentes ao Grupo Trombetas do Eo-paleozóico da Bacia do Amazonas. / The Neoproterozoic Prosperança Formation represents a sedimentary cover of southern Guyanas shield, poorly exposed when compared with Paleozoic sedimentary record of Western Amazonian basins. The Prosperança Formation consists of conglomerates, arkosic sandstones and mudstones that fill NW-SE oriented-grabens on crystalline rocks of Guyanas shield basement. These unit and the carbonate rocks of Acarí Formation (observed only in cores), constitutes the Purus Group, sedimentary basement of oil producer Paleozoic basins of the Amazon region. Based-outcrop facies and stratigraphic analysis were carried out at lower Negro River, State of Amazonas, indicated a fluvial-deltaic system to Prosperança Formation composed by facies associations of 1) prodelta/lacustrine, 2) delta front, 3) foreshore/shoreface and 4) distal braided plain. Prodelta mudstones laterally continuous for hundreds of kilometers suggest a wide lacustrine or restricted sea sedimentary basin. Complex deltaic lobes were fed by braided distributaries formed by subaqueous dunes that migrated mainly to NW of Amazon block during the Neoproterozoic times. Sandstones generated under oscillatory and combined flow representative of foreshore and shoreface zones were adjacent to active delta front. The Prosperança basin was weakly inverted during the Cambrian-Ordovician interval. Afterwards, these deposits were unconfomably overlaid by sandstone and conglomerate with planar to trough cross-bedded sandstones related to SE-oriented braid plain of Eo-Paleozoic Trombetas Group of Amazon basin.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-31T16:39:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PermoTriassicoBacia.pdf: 19484036 bytes, checksum: 8d3b997bc500a9599e4b55947421d615 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-09-12T12:10:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PermoTriassicoBacia.pdf: 19484036 bytes, checksum: 8d3b997bc500a9599e4b55947421d615 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T12:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PermoTriassicoBacia.pdf: 19484036 bytes, checksum: 8d3b997bc500a9599e4b55947421d615 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Permo-Triássico foi marcado pelo maior evento de extinção em massa da história geológica da Terra, com a perda de 90-95% das espécies marinhas e terrestres, estando relacionado a mudanças paleogeográficas e paleoclimáticas, em parte atribuídas a eventos catastróficos. No final do Permiano, condições áridas prevaleceram em todo o globo como consequência da queda eustática do nível do mar, do desaparecimento das áreas glaciais e da multiplicação de bacias fechadas. Estas condições somadas à intensa continentalização do Pangea propiciaram a desertificação do supercontinente com o desenvolvimento de extensos desertos e complexos de sabkha. Os registros desses eventos no norte do Brasil são encontrados nas bacias intracratônicas, particularmente na Bacia do Parnaíba, representados pela sucessão siliciclástica-evaporítica do Grupo Balsas, que inclui as formações Pedra de Fogo, Motuca e Sambaíba. Sete associações de fácies foram reconhecidas: (1) Lacustre dominado por planícies de lama, representado pela intercalação de pelitos cinza esverdeados/avermelhados e arenitos finos com expressivo conteúdo de sílex; (2) Campo de dunas marginal constituído por estratos cruzados de arenitos finos a médios; (3) Lagos de playa perenes, consistindo dominantemente de pelitos vermelhos laminados com descontínuas camadas de arenitos sigmoidais; (4) Planície de lama salina / Panela salina, representadas por camadas de pelitos intercaladas a lentes de gipsita, calcário e marga; (5) Lençol de areia, constituído por estratos planos lateralmente contínuos de arenitos finos a médios com laminação convoluta, falhas/microfalhas sinsedimentares e estruturas de adesão; (6) Campo de dunas, formado por arenitos finos a médios com estratificações cruzadas de grande porte; e (7) Planície vulcânica, consistindo de basaltos e arenitos intercalados. Durante o Permiano Médio, amplas planícies marcadas pela alternância de fases lacustres rasas a profundas e planícies de lama em sabkhas continentais (AF1) se estendiam na zona tropical das porções oeste e central do Pangea. Esta ciclicidade refletia a sazonalidade de fases úmidas e secas, condicionadas por variações no nível freático, baixa taxa de subsidência e limitado espaço de acomodação. As fases secas mais prolongadas eram caracterizadas pelo avanço dos campos de dunas marginais (AF2) e o estabelecimento de amplas planícies de lama secas. O contínuo processo de amalgamação do Pangea durante o Permiano Superior propiciou o soerguimento das regiões equatoriais e centrais do supercontinente, ocasionando a retração dos mares epicontinentais, o surgimento de extensas bacias fechadas (AF3) e a formação de lagos salinos efêmeros extremamente ácidos, planícies de lama salinas e panelas salinas (AF4). Petrograficamente, os evaporitos das panelas salinas exibem feições de precipitação primária a eodiagenética de gipsita e anidrita, posteriormente afetados por processos telodiagenéticos. A extrema aridez favoreceu a retração destes grandes lagos e a implantação definitiva de um Erg triássico. Lençóis de areia ocorriam na porção marginal do Erg, contendo lagoas efêmeras e abundantes regiões úmidas (AF5). Extensos campos de dunas avançavam conforme aumentava a disponibilidade de sedimentos, enquanto superfícies de deflação eram formadas pela supressão parcial do suprimento sedimentar (AF6). A supressão total de sedimentos para o Erg no Triássico Superior proporcionou uma deflação extrema e regional que ocasionou na formação de uma superfície extremamente plana que assentou rochas vulcânicas eojurássicas (AF7). A análise deformacional da sucessão estudada identificou pelo menos três diferentes níveis de deformação sinsedimentar: (I) feições híbridas rúptil-dúuctil na zona de contato entre as formações Motuca e Sambaíba; (II) dobras e convoluções de médio porte na porção intermediária dos estratos eólicos da Formação Sambaíba; (III) injetitos nos arenitos intertraps da Formação Mosquito. Estes três níveis de camadas deformadas são separados por intervalos de estratos não deformados ou ligeiramente deformados, podendo mostrar lateralmente um aumento gradual da intensidade da deformação. O nível de deformação I ocorre na zona de contato entre as formações Motuca e Sambaíba e é representado por um conjunto de feições híbridas (rúptil-dúctil). A continuidade lateral deste intervalo por centenas de quilômetros, somada ao aumento do grau de deformação na região de Riachão e a concentração anômala de elementos traços (Cr, Co, Cu, Mn, Au, Pd e Pt), são compatíveis com abalos sísmicos de alta magnitude, provavelmente induzidos por impacto meteorítico (astroblema de Riachão). O nível de deformação II é formado por um conjunto de dobras desarmônicas na parte intermediária da Formação Sambaíba. Originou-se por processos autocíclicos relacionados a deformação hidroplástica de sedimentos pela migração e sobrepeso de dunas/draas. O terceiro intervalo consiste em diques de arenito nas rochas vulcânicas eojurássicas da Formação Mosquito. Estes diques foram formados pela injeção hidráulica de areia durante o aumento de gradiente térmico induzido pelo magmatismo básico durante a fase pré-rifte do Pangea Ocidental. / The Permo-Triassic was marked by the great mass extinction of geological Earth history with losses of 90-95% of marine and terrestrial species. These were related to paleogeographic and paleoclimatic changes in part assigned to catastrophic events. In the end of Permian, arid conditions prevailed around the world as a consequence of eustatic sea level fall added to disappearance of glacial areas and large-scale closed basins multiplication. These conditions combined with the intense continentalization of Pangea supercontinent led to desertification with the development of large desert and sabka complexes. In the northern of Brazil the records of these events are found in intracratonic basins, particularly in the Parnaíba Basin. This is represented by siliciclastic-evaporitic succession from Balsas Group compound by Pedra de Fogo, Motuca and Sambaíba formations. It was recognized seven facies associations: (1) Lacustrine mudflat dominated, represented by greenish/reddish gray laminated mudstones interbedded with fine-grained sandstones and great chert content; (2) Marginal dune fields consisting of planar cross-stratified beds of fine- to medium-grained sandstones; (3) Perennial playa lake consisting dominantly of red laminated mudstones with discontinuous layers of sigmoidal sandstones; (4) Saline mudflat / Saline pan represented by reddish laminated mudstones interbedded with lenses of gypsum, limestone, and marl; (5) Sand sheet laterally consisting of continuous fine- to medium-grained sandstones with convoluted lamination, synsedimentary faults/microfaults and adhesion structures; (6) Dune fields formed by fine- to medium-grained sandstones with large-scale cross-bed sets; and (7) Volcanic plain, consisting of basalts interbedded with sandstones. During Middle Permian, the alternating between continental sabkha mudflats and shallow to deep lacustrine phases occurred in large plains in the tropical zone of western to central Pangea (AF1). This cyclicality reflected the seasonal wet and dry phases triggered by changes in the water level, low subsidence rate and narrow accommodation space. The prolonged dry stages were characterized by the advance of the marginal dune fields (AF2) as well as by establishment of large dry mudflats. In the Upper Permian, the continuous amalgamation process of supercontinent Pangea led to the uplift of central and equatorial regions resulting in the retreat of epicontinental seas. However, there were the appearance of large-scale closed basins (AF3) and extremely acid saline ephemeral lakes with saline mudflats and pans (AF4). Petrographically, the evaporate from saline pans display primary features of precipitation to eodiagenetic of gypsum and anidrite posteriorly affected by telodiagenetic processes. The extreme aridity conditions favored the decline of these great lakes and the definitive implementation of Triassic Erg. Sand sheets occurred in the marginal portion of this Erg, containing abundant ephemeral ponds and humid regions (AF5). Large dune fields advancing as consequence of the sediment availability increase, while deflation surfaces were produced by partial removal of sediment supply (AF6). The total interruption of sediment supply to the Erg in the Late Triassic provided an extreme and regional deflation surface overlapping by eojurassics volcanic rocks (AF7). The deformational analysis of the studied succession identified three different synsedimentary deformational levels at least: (I) brittle-ductile hybrid features in the contact zone between the Motuca and Sambaíba formations; (II) folds and medium-sized convolution in the middle portion of the eolic strata of Sambaíba Formation; (III) Injectites in the intertraps sandstones from Mosquito Formation. These three levels of deformed layers are separated by non- or slightly-deformed strata intervals, laterally may show a gradual increase of deformation intensity. The deformation level I occurs in the contact zone between Motuca and Sambaíba formations represented by a set of hybrid (brittleductile) features. Lateral continuity of this interval for hundreds of kilometers added to the increase in the deformation degree in the Riachão area. Furthermore, the anomalous concentration of trace elements (Cr, Co, Cu, Mn, Au, Pd, and Pt) are consistent with earthquakes of high magnitude probably product of meteoritic impact (Riachão structure). The level of strain II is marked by a set of inharmonious folds in the middle part of Sambaiba Formation. These are originated by autociclic processes related to hidroplastic deformation of sediments of sediments by dunen/draas migration and overweight. The third interval it is composed by sandstone dikes in an eojurassic volcanic rocks of Mosquito Formation. These dams were formed by hydraulic injections of sand leading to a thermal gradient increase induced by basic magmatic activities during the pre-rift phase in the Western Pangea.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-25T20:14:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ZonaContatoFormacoes.pdf: 27913831 bytes, checksum: 355c1fb701faa0a2926f3868dfcee042 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-27T14:40:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ZonaContatoFormacoes.pdf: 27913831 bytes, checksum: 355c1fb701faa0a2926f3868dfcee042 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-27T14:40:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ZonaContatoFormacoes.pdf: 27913831 bytes, checksum: 355c1fb701faa0a2926f3868dfcee042 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O intervalo que compreende o final do Paleozóico e início do Mesozóico foi marcado por mudanças globais paleogeográficas e paleoclimáticas, em parte atribuídas a eventos catastróficos. A intensa continentalização do supercontinente Pangéia, com a implantação de extensos desertos, sucedeu os ambientes costeiros-plataformais do início do Permiano. Os registros desses eventos no norte do Brasil são encontrados nas bacias intracratônicas, particularmente na Bacia do Parnaíba, representados pela zona de contato entre as formações Motuca e Sambaíba. A Formação Motuca é constituída predominantemente por pelitos vermelhos laminados com lentes de gipsita, calcita e marga. Na porção leste da Bacia do Parnaíba, as fácies da Formação Motuca tornam-se mais arenosas com a ocorrência expressiva de arenitos com estratificação cruzada sigmoidal. A Formação Sambaíba consiste em arenitos de coloração creme alaranjada com estratificação plano-paralela e estratificação cruzada de médio a grande porte. Em geral, o contato entre as unidades é brusco, representado pela passagem de arenitos finos com laminação cruzada cavalgante e acamamento flaser/wavy da Formação Motuca para arenitos médios com falhas/microfalhas sinsedimentares e laminações convolutas da Formação Sambaíba. Foram individualizadas 14 fácies sedimentares, agrupadas em quatro associações: AF1 – Lacustre raso / Planície de lama (mudflat), AF2 – “Panela” salina (saline pan), AF3 – Lençol de areia e AF4 – Campo de dunas. A AF1 foi depositada dominantemente por processos de decantação em um extenso ambiente lacustre raso de baixa energia, influenciado por influxos esporádicos de areias oriundos de rios efêmeros. Este sistema lacustre foi, provavelmente, influenciado por períodos de contração e expansão, devido às variações das condições climáticas predominantemente áridas. Os mais expressivos períodos de contração ocorreram na porção oeste da Bacia do Parnaíba, representados pelo desenvolvimento de planícies de lama (mudflats) associadas a lagoas efêmeras saturadas em carbonatos e a “panelas” salinas (saline pans- AF2). Os lençóis de areia (AF3) são planícies arenosas extensas, localmente com área úmidas, intensamente retrabalhadas por processos eólicos. A AF4 é interpretada como parte de um erg composto por dunas/draas em zona saturada em areia, com interdunas secas subordinadas. Intervalos deformados lateralmente contínuos por centenas de quilômetros ocorrem na zona de contato entre as formações Motuca e Sambaíba. Pelitos com camadas contorcidas e brechadas (Formação Motuca) e arenitos com falhas/microfalhas sinsedimentares, laminação convoluta e diques de injeção preenchidos por argilitos (Formação Sambaíba) são interpretados como sismitos induzidos por terremotos de alta magnitude (>8 na escala Ritcher). Anomalias geoquímicas de elementos traços como Mn, Cr, Co, Cu e Ni na zona de contato entre as formações, juntamente com a presença de micropartículas de composição metálica na matriz argilosa dos sismitos, corroboram com impactos de meteoritos no limite c, possivelmente do astroblema Riachão. / The interval between the Late Paleozoic and Early Mesozoic was marked by paleogeographic, and paleoclimatic global changes, partly attributed to catastrophic events. The intense continentalization of the supercontinent Pangaea of Terminal Permian propitiated the development of extensive deserts that succeeded the coastal and platform environments of Early Permian. The records of these events in northern Brazil are found in intracratonic basins, particularly in the Parnaíba Basin, particularly in the contact between the Permian Motuca Formation and Triassic Sambaíba Formation. The Motuca Formation consists predominantly of red laminated mudstone with subordinated lenses of gypsum, calcite and marl. In the eastern Parnaiba Basin, the facies of Motuca Formation become sandier with the expressive occurrence of sigmoidal cross-bedded sandstones. The Sambaíba Formation consists of orange cream sandstones with even parallel stratification and medium- to largescale cross-bedding. Usually, the contact between these units is sharp, where fine sandstones with cross lamination and flaser/wavy bedding (Motuca Formation) are overlaid by sandstones with sin-sedimentary faults/microfaults and convolute lamination (Sambaíba Formation). Fourteen sedimentary facies grouped into four associations (FA) were identified: FA1 – shallow lake / mudflat, FA2 - saline pan, FA3 – sand sheet and FA4 – dunes field. The FA1 interpreted as an extensive, low energy shallow lacustrine environment, with predominance of suspension and sporadically influenced by sand inflow provided of ephemeral rivers. This lake system was probably influenced by expansion and contraction periods due to changes in predominantly arid climate. The most expressive periods of contraction of lake, in the western portion of the Parnaiba Basin, was marked by development of mudflats, ephemeral saturated carbonates ponds and saline pans (FA2).Extensive sandy plains or sand sheet (FA3), locally with wetlands, was intensely reworked by eolian processes. The FA4 is interpreted as part of an erg composed of eolian dune/draas in the saturated sand zone, and subordinate dry interdune. In the contact between Motuca and Sambaiba formations occurs a deformed interval, laterally continuous for hundreds of kilometers. Brecciated and contorted bedded siltstones and mudstone (Motuca Formation) and sandstone with sinsedimentary faults/microfaults, convolute lamination and mud-filled injection dykes (Sambaíba Formation) are interpreted as seismites triggered by high magnitude earthquakes (>8 according Richter scale).Geochemical anomalies of trace elements such as Mn, Cr, Co, Cu and Ni in the contact zone between the formations, together with the presence of microparticles of metallic composition in the clay matrix of these seismites, corroborate with meteorite impacts event in the Permian-Triassic boundary, related Riachão impact structure.

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A presente tese aborda uma revisão crítica acerca do Grupo Chapada Diamantina no contexto do Supergrupo Espinhaço assim como a discussão sobre as características da sedimentação fluvial no passado remoto, em tempos pré-vegetação, confrontada com o registro da Formação Tombador. A Formação Tombador, de idade mesoproterozoica, compreende uma espessa sucessão (de até 400 metros) de arenitos e conglomerados, e representa o preenchimento basal de uma bacia intracratônica aflorante por grande área no interior do Estado da Bahia, em especial na Chapada Diamantina. Levantamentos de campo foram realizados no Parque Nacional da Chapada Diamantina e adjacências com o intuito de identificar a variabilidade arquitetural dos depósitos fluviais da Formação Tombador bem como seu posicionamento estratigráfico e evolução paleogeográfica. Os resultados obtidos podem então ser relacionados a dois conjuntos de dados: um referente a sucessão superior da unidade estudada no flanco leste da Serra do Sincorá entre as cidades de Andaraí e Lençóis; e outro referente a exemplos de arquitetura deposicional fluvial obtido tanto da sucessão inferior da unidade nas adjacências do Morro do Pai Inácio, quanto da sucessão superior estudada na região de Mucugê. Na região entre as cidades de Andaraí e Lençóis foram levantadas sete seções colunares, representando espessuras de 130 a 340 m da porção intermediária e superior da unidade, com o objetivo de estabelecer sua evolução paleogeográfica local com base em análise estratigráfica e sedimentológica. Análise de fácies e arquitetura deposicional levaram à interpretação de três sistemas deposicionais: sistema fluvial dominado por carga de fundo, sistema de campo de dunas eólicas com depósitos fluviais subordinados, e sistema costeiro dominado por ondas. Correlações entre as seções permitiram o reconhecimento de quatro intervalos estratigráficos principais, de espessuras decamétricas: um intervalo dominado por depósitos eólicos, uma sucessão dominada por depósitos fluviais (sistema fluvial inferior), uma sucessão de depósitos costeiros, seguida por uma nova associação de depósitos fluviais (sistema fluvial superior). A evolução paleogeográfica é caracterizada pelo predomínio de sedimentação eólica nas porções mais basais das seções, dominadas por depósitos de dunas eólicas, lençóis de areia, interdunas úmidas e depósitos fluviais subordinados. Essa associação passa, rumo ao topo, para arenitos conglomeráticos fluviais, cujo padrão de paleocorrentes aponta para um sistema distributário (leque fluvial). Camadas de conglomerados e brechas, são interpretadas como incisões fluviais em resposta a um controle tectônico que levou ao incremento de declividade e do perfil de erosão. Após esse evento, desenvolveu-se um sistema costeiro arenoso dominado por onda e localmente restrito a um paleovale interpretado por meio da correlação entre as seções utilizando-se os pelitos da Formação Caboclo como datum. Sobreposto à associação costeira um novo ciclo de sedimentação fluvial foi identificado, restrito a um paleovale superimposto ao registro transgressivo, e atribuído à Formação Tombador. A variabilidade arquitetural das sucessões fluviais da Formação Tombador permite a distinção de quatro tipos de estilos fluviais. Esses estilos são definidos pelo registro sedimentar composto pelos elementos: (1) barras conglomeráticas; (2) barras arenosas de pequena amplitude; (3) barras arenosas de grande amplitude; (4) intercalações de depósitos de planícies de inundação. O estilo fluvial dominado pelo elemento (2) pode ser caracterizado como entrelaçado em lençol (sheet-braided), e é o predominante nas sucessões estudadas da Formação Tombador. Esse estilo é abundante no registro sedimentar pré-cambriano, e considerado como o dominante durante o passado remoto (pré-siluriano), em tempos anteriores ao aparecimento e a colonização da vegetação terrestre nos continentes. Por outro lado, a relativa variabilidade de registros fluviais da Formação Tombador, aponta para uma maior complexidade da sedimentação fluvial pré-vegetação. Controles alogênicos, tectônicos e climáticos, por condicionarem as taxas de aporte e de geração de espaço na bacia sedimentar, acarretam variações nos processos de sedimentação aluvial e em seu posterior registro na memória dos continentes. Modelamento numérico de perfis fluviais longitudinais na ausência de vegetação e considerações teóricas levaram à caracterização desse sistema de canais mais profundos (elemento 3) com planícies de inundação preservadas (elemento 4) como equivalente antigo das porções de menor declividade do sistema fluvial, áreas em que hoje predominam canais meandrantes. Essa mesma abordagem de modelamento numérico permitiu o reconhecimento do predomínio de elementos de canais amplos e rasos (elemento 2), ou seja, de uma maior proporção de depósitos desenvolvidos em trechos de alta declividade, como resultado natural da forma do perfil longitudinal de equilíbrio na ausência de vegetação. / The present thesis comprehends a critical review of the Chapada Diamantina Group in the context of the Espinhaço Supergroup, as well as a discussion on fluvial sedimentation in the ancient past confronted with the geological record of the Tombador Formation. The Mesoproterozoic Tombador Formation comprises an up to 400 m thick succession of sandstones and conglomerates and represents the basal infill of an intracratonic basin occurring in a broad area of the inland Bahia State, especially in the Chapada Diamantina. Field works were performed in the Chapada Diamantina National Park and surroundings in order to identify the architectural variability of the fluvial deposits from the Tombador Formation and also its stratigraphic position and paleogeographic evolution. Two sets of data were collected in this work: the first set is associated with stratigraphic surveys on the upper succession studied in the eastern flank of the Serra do Sincorá, between the towns of Andaraí and Lençóis; and the other set is related to examples of fluvial depositional architecture obtained on a lower succession of the unit in the vicinities of the Morro do Pai Inacio and an upper succession in the Mucugê town region. Seven columnar sections were measured in the region between the towns of Andaraí and Lençois, aiming to establish the local paleogeographic evolution based on stratigraphic and sedimentological analyses. These columnar sections represent 130 to 340 m from the intermediate and upper part of the unit. Facies and depositional architecture analysis lead to the interpretation of three depositional systems: a bedload-dominated fluvial system, an eolian dune-field system with subordinated fluvial deposits and a wave-dominated coastal system. Four main decameter-scale thick stratigraphic intervals were recognized from the correlations between the sections: an interval dominated by eolian deposits, a succession dominated by fluvial deposits (lower fluvial system), a coastal-dominated succession, followed by another association of fluvial deposits (upper fluvial system). The paleogeographic evolution is characterized by the predominance of eolian sedimentation on the lowermost portions of the sections, dominated by eolian dune deposits, sand sheets, humid interdunes and subordinated fluvial deposits. T owards the top, this association gradually passes to fluvial conglomeratic sandstones with paleocurrents suggesting a distributary system (fluvial fan). Breccia and conglomerate layers are interpreted as fluvial incisions due to tectonic processes that produced steepening of the eroded profile. Afterwards, a wave-dominated sandy coastal system was developed restricted to a paleovalley. The paleovalley relief was interpreted through section correlations using the mudstones of the Caboclo Formation as the stratigraphic datum. Another cycle of fluvial sedimentation was identified overlaying the coastal association. This upper fluvial level is correlated to the uppermost level of the Tombador Formation and is also restricted to a paleovalley, locally eroding the transgressive record. The architectural variability of the fluvial successions of the Tombador Formation allows the distinction of four types of fluvial styles. The elements that characterize these fluvial styles on the sedimentary record are: (1) conglomeratic bars; (2) small amplitude sandy bars; (3) high amplitude sandy bars; (4) intercalations of floodplain deposits. The fluvial style dominated by the element (2) can be characterized as sheet-braided, comprising the predominant fluvial style in the studied successions of the Tombador Formation. This style is abundant in the Precambrian sedimentary record and is considered as the dominant fluvial style during pre-Silurian times, before the appearance of terrestrial vegetation on the continents. On the other hand, the relative variability of fluvial records found in the Tombador Formation points to more complex pre-vegetation fluvial sedimentation. Considering that the sedimentary supply and accommodation space are conditioned by allogenic, tectonic and climatic controls, such natural factors cause variations on sedimentary processes of alluvial systems and their consequent record in the memory of continents. Numerical modeling of longitudinal fluvial profiles lacking vegetation coupled with theoretical considerations yielded the characterization of deeper channelized systems (element 3) with preserved floodplains (element 4) as an example of ancient low slope fluvial system, which in modern settings are characterized by meandering channels. The same numerical modeling approach allowed the recognition of dominance of wide and shallow channels, i.e. higher proportion of deposits developed in high slopes, (element 2) as the natural consequence of the shape of the fluvial longitudinal equilibrium profile under non-vegetated conditions.

Em virtude da sua facilidade de operação e elevada eficiência, sedimentadores são bastante utilizados pelas indústrias na separação de componentes com diferentes densidades. Porém o desempenho do tanque sedimentador depende do campo de fluxo dentro do equipamento que, por sua vez, é influenciado pelas características dos sólidos em suspensão, da geometria e dimensões do tanque separador. As características hidrodinâmicas em um sedimentador circular vertical foram investigadas no presente trabalho, tanto por abordagens experimentais como numéricas. As experiências foram realizadas por velocimetria de imagem de partículas em um protótipo de sedimentador, construído em acrílico cristal transparente. As simulações foram realizadas, utilizando o pacote ANSYS CFX na versão 16.0, considerando escoamento 3D, turbulento, isotérmico e em regime permanente. O modelo em fluidodinâmica computacional foi criado em forma progressiva. Inicialmente, foram testados modelos para o sistema monofásico (água) e verificados através da comparação aos dados experimentais. Seis modelos de turbulência do tipo RANS foram analisados: epsilon, Renormalization Group (RNG) k-epsilon, k-omega, Shear Stress Transport (SST) e os de tensão de Reynolds (BSL RSM e SSG RSM). Para o estudo bifásico, empregou-se o modelo multifásico Euler-Euler, juntamente com o modelo de partícula e o de Gidaspow. Nesta situação, diversas configurações de condições de contorno e modificações no projeto do tanque original foram analisadas por meio de campo vetorial, linhas de fluxo, planos de concentração volumétrica e de energia cinética turbulenta. Os resultados mostraram que o modelo de turbulência BSL RSM foi o mais adequado para descrever o escoamento no sedimentador contínuo, sendo capaz de prever as recirculações e as variações de velocidade ao longo do equipamento. As zonas de recirculações (posição e intensidade) mostraram-se influenciadas pelas condições de contorno e forma geométrica do tanque de separação. Foi verificado que o aumento do diâmetro do tanque sedimentador (em 40,0%) provocou um favorecimento na separação água e sólido, elevando a eficiência em 17,3%, enquanto o aumento da altura (em 40,0%) do tanque reduziu a eficiência de separação em 27,5% em comparação ao projeto original. / Due to their operation facility and high efficiency, settlers are widely used by industries for separating components of different densities. The performance of sedimentation, however, depends on the flow field is inside the equipment, which in turn is influenced by the characteristics of the solids in suspension and by the geometry and size of the separation tank. The hydrodynamic characteristics of a vertical circular settler were investigated in the present work by means of both experimental and numeric approaches. The experimental analyses were carried out by particle image velocimetry in a settler prototype built in transparent crystal acrylic. The simulations were carried out using the software ANSYS CFX version 16.0, considering a 3-D, turbulent, isothermal and steady-state flow. The computational fluid dynamics model was used in the progressive approach. The models were initially tested for the one-phase process (water) and checked against the experimental data. Six RANS turbulence models were analyzed: k-epsilon, Renormalization Group (RNG) k- epsilon, k-omega, Shear Stress Transport (SST) and Reynolds Stress models (BSL RSM and SSG RSM). For the two-phase flow, the Euler-Euler multiphase model was used together with the particle model and the Gidaspow model. In this context, several configurations of boundary conditions and modifications in the original tank design were analyzed using vector field, flow lines, volumetric concentration and turbulent kinetic energy. The results showed that the BSL RSM turbulence model was more appropriate to explain the flow in the continuous settler, being able to predict the recirculations and velocity variations along the equipment. The recirculation zones (position and magnitude) were influenced by the boundary conditions and by the geometric shape of the separation tank. It was found that an increase in the diameter of the settler tank (in 40.0%) favored the water and solid separation, increasing its efficiency by 17.3%, while an increase in the height of the tank (in 40.0%) reduced the efficiency of separation by 27.5% when compared to the original design.

A erosão do solo constitui um dos grandes problemas de degradação ambiental em virtude do uso inadequado dos recursos naturais na agricultura moderna, provocando impactos intrínsecos à área agrícola, como perda de solo, água e nutrientes, e extrínsecos, como assoreamento e contaminação dos ecossistemas ripários. Na região do cerrado brasileiro, esse problema torna-se mais evidente pelo rápido crescimento das áreas de agricultura e a introdução da monocultura altamente dependente de insumos e de tecnologias agrícolas, o que alavancou o uso de pesticidas e fertilizantes no Brasil. Este trabalho estudou a redistribuição de solo e a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos, pela técnica do 137Cs, em duas transeções localizadas em dois locais de intenso uso agrícola, um cultivado com algodão (Transeção 1) em sistema de plantio convencional (SPC) e o outro cultivado com soja (Transeção 2) em sistema de plantio direto (SPD). No estudo, foram avaliadas a ocorrência dos teores totais e trocáveis dos metais Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se e Zn e de resíduo do herbicida diuron nos solos e nas áreas de deposição das vertentes estudadas. Na Transeção 1, a mata ciliar mostrou-se eficiente na retenção de sedimentos, sendo a deposição classificada como resultado do fluxo de enxurrada laminar. Nesse local, os teores médios dos elementos Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd e Ni foram maiores e estatisticamente diferentes (Wicoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. Na área cultivada com soja, a ocorrência de deposição inrregular e a evidências de formação de fluxo de enxurrada turbulento tornou a deposição pouco eficiente, com os sedimentos atingindo o curso d'água a jusante da faixa de mata ciliar. Nesse local, apenas o elemento S foi identificado em maior concentração e estatisticamente diferente (Wilcoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. As características distintas dos dois locais de estudo sugerem que a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos gerados na área agrícola, quando nas mesmas condições edafoclimáticas, é dependente do comprimento e da declividade da vertente, o que irá influenciar no tipo de fluxo ocorrente, da qualidade ambiental da vegetação ribeirinha e da largura da mata ciliar. / Soil erosion is associated with environmental degradation because of inadequate use of natural resources in modern agriculture, thus promoting in and off-site impacts, represented by soil, water and nutrient losses, silting and contamination of riparian ecosystems. In the Brazilian Cerrado region these impacts become more evident by its fast conversion to agriculture and industrial monoculture crops, highly dependent on chemical supplies and technologies, improving the use of pesticides and chemical fertilizers in Brazil. The aim of this research was to evaluate soil redistribution and sediment retention in riparian forests using the 137Cs assessment. The research site was composed of two transects in intensively commercial agricultural sites, one (Transect 1) under conventional tillage (SPC) and cotton, and the second (Transect 2) under no-tillage (SPD) and soybeans. Total and exchangeable amounts of Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se and Zn, and the residue of the herbicide Diuron were determined along the cultivated slopes and deposition areas in the riparian forest. In Transect 1 the riparian forest was efficient in sediment retention, and deposition was in laminar runoff flow. The concentrations of Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd and Ni were higher and significantly different in the riparian forest when compared to the erosional slopes (tested by Wicoxon, 5%). In the transect cultivated with soybeans, the irregular deposition and evidences of turbulent runoff pattern restricted deposition in the riparian areas, and the sediments could reach the river system after the riparian forest. In this transect only the Sulphur had higher concentrations in the riparian forest based on the Wilcoxon mean test at 5%. The opposite patterns observed in both areas suggest that the sediment retention efficiency of the riparian forest, even in equivalent soil and climate conditions, will depend on the length and slope of the erosional landscape, which will define runoff patterns; and on the quality and width of the riparian vegetation.

A degradação do ambiente natural, principalmente do solo e da água, tem causado alterações na paisagem devido ao uso e ocupação do solo desordenados, principalmente pela retirada da vegetação nativa para a entrada de culturas mais rentáveis. Devido à necessidade de se conservar os recursos naturais verifica-se que o planejamento do uso e ocupação solo em uma determinada região é uma tarefa importante e indispensável. A implantação das Áreas de Preservação Permanente (APPs) e a Reserva Legal (RL) são as principais ferramentas de proteção ambiental, principalmente contra a erosão do solo. O objetivo geral deste trabalho foi a aplicação do modelo MEUPS associado a técnicas de geoprocessamento para caracterizar o aporte de sedimentos em uma microbacia hidrográfica mediante implementação de APP e RL. O trabalho foi realizado na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, na região de Piracicaba, SP. Em busca do melhor resultado foram simulados cenários de implementação de APP e RL em diferentes pontos e condições para a obtenção do aporte de sedimentos para a microbacia e também para cada propriedade rural pertencente à microbacia. Pode ser observado que tanto a APP quanto a RL apresentaram resultados positivos para contenção da perda de solo, tendo a RL apresentado os melhores resultados. Verificou-se também que a vazão de pico e o volume acumulado na superfície após um evento de precipitação têm influência no aporte de sedimentos, principalmente em locais de declividade mais acentuada. Verificou-se que a implantação de mata (APP e RL) diminuiu os valores de vazão de pico e de volume acumulado. Com isso concluiu-se que a implantação de APP e RL, principalmente a RL, tem forte contribuição contra a perda de solo, diminuição da vazão de pico e volume acumulado. / Environmental degradation due to unplanned land use and occupation, has caused several changes in the landscape. Given the need to preserve natural resources, the right planning for land use and occupation is an important and indispensable task. Permanent Preservation Areas (PPA) and Legal Reserve (LR) are the main tools for environment protection, particularly against soil erosion. The main goal of this research was to apply the MULSE model associate to geoprocessing techniques to evaluate the sediment contribution in a watershed by the implementation of PPA and LR. The work employed data from the Ribeirão dos Marins watershed, located in the Piracicaba municipality, state of São Paulo. In order to attain the better outcomes, several scenarios for PPA an LR implementation were simulated, trying different locations and area coverage and evaluating sediment contribution, both for the watershed and for each private property that surrounds it. It was found that PPA and LR implementation presented positive effects regarding soil loses with LR giving the best result. Also, it was possible to determinate that peak flow values and total aggregate volume on the surface after a precipitation event impact the sediment amount, with a stronger relation in places where a higher slope is observed. Moreover, PPA and LR implementation were found to decrease peak flow value and aggregate volume. It was thus established that PPA and LR, especially LR, give a strong contribution against soil loses and minimize peak flow value and aggregate surface volume.