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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProvenienciaDepositosAlbianos.pdf: 15361754 bytes, checksum: 8915ccc8d1a21642231fc431fbfb97c0 (MD5) Previous issue date: 2006-06-23 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os depósitos albianos representam aproximadamente 70% do preenchimento sedimentar da Bacia de São Luís-Grajaú, alcançando 500 m de espessura no seu depocentro principal. A sedimentação albiana, assim como a evolução das demais unidades cretáceas desta bacia, está relacionada à separação dos continentes sulamericano e africano que promoveu a conexão definitiva dos oceanos Atlântico Sul e Norte, no Mesozóico. Exposições albianas no norte do Brasil restringem-se às bordas desta bacia e são ainda pouco estudadas, a exemplo de depósitos que ocorrem na região de Grajaú (MA). Estes consistem numa sucessão sedimentar siliciclástica flúviodeltaica constituída de arenitos finos a médios, siltitos, argilitos e conglomerados intraformacionais, organizados na forma de seis ambientes deposicionais como barra de frente deltaica, barra distal/prodelta, shoreface superior/foreshore, baía interdistributária/crevasse e canais fluviaisl e distributários. Estudo de padrões de paleocorrentes, análise petrográfica de arenitos e minerais pesados, análise geoquímica em rocha total e em minerais pesados, e datação de zircão detrítico foram utilizados para investigar a proveniência destes depósitos, de forma a contribuir no reconhecimento da origem e evolução desta bacia, umas das principais regiões sedimentares cretáceas do Brasil. O estudo foi conduzido em amostras de arenitos, principal litologia dos depósitos. São quartzo-arenitos cujas composições modais plotam no campo que indica proveniência de orógens reciclados e blocos continentais no diagrama Q-F-Lt. Estes arenitos são bem a moderadamente selecionados, com alta maturidade textural e mineralógica, cuja assembléia de minerais pesados é composta de turmalina, zircão, estaurolita, rutilo e cianita. Estes minerais exibem predominantemente formas arredondadas a subarredondadas, e texturas superficiais, de origem mecânica. Grãos de quartzo são monocristalinos e policristalinos, com formas geralmente irregulares, contendo texturas superficiais similares às encontradas nos minerais pesados. Isto sugere que sedimentos reciclados foram fontes mais importantes do que fontes de primeiro ciclo. Adicionalmente, a carência em texturas superficiais de dissolução nos minerais indica que estes arenitos são pouco afetados pelo intemperismo químico, sugerindo que a composição modal destas rochas pode ser relacionada à reciclagem sedimentar ou a retrabalhamento no ambiente deposicional, tal qual são atribuídos a estes depósitos. Os altos valores do índice de alteração química CIA, definido como Al2O3/(Al2O3+K2O+Na2O+CaO*)x100, corroboram com o primeiro caso, a reciclagem. O padrão das paleocorrentes e os valores de RuZi permitiram subdividir a sucessão sedimentar em quatro intervalos denominados de A, B, C e D. Esta subdivisão norteou a amostragem para análises geoquímicas de rocha total e minerais pesados e datação de zircão detrítico. A geoquímica em turmalina indica proveniência de metapelitos e metapsamitos, e pouca contribuição de granitos e pegmatitos. O padrão de Hf nos zircões sugere mudanças nas fontes deste mineral, onde na Zona A, a distribuição é unimodal, enquanto que nas zonas B, C e D é bimodal. A estaurolita, por apresentar baixa variabilidade composicional, não indicou diferenças substanciais na fonte de sedimentos, mas é um mineral naturalmente indicativo de fontes metamórficas de médio a alto grau, fato reforçado pela presença de cianita. As populações de zircão revelam três tipos de terrenos fontes: Arqueano (3103- 2545 Ma), Paleoproterozóioco (2460-1684 Ma) and Neoproterozóico (993-505 Ma); menos representados são Mesoproterozóico (1570-1006 Ma), Paleozóico (440-540 Ma) e Mesozóico (141-314 Ma). Idades de 1.0Ga são relacionadas ao Evento Carirís Velho reconhecido na Província Borborema, nordeste do Brasil. Zircões neoproterozóicos e arqueanos tornam-se mais abundantes em direção ao topo da sucessão, enquanto que os de idade paleoproterozóicas são mais freqüentes em direção a base. Isto sugere que à medida que o processo de erosão (denudação) se processou nas áreas fontes, em consequência de movimentações tectônicas, rochas arquenas foram sendo expostas. Os resultados da análise química dos elementos maiores indicam arenitos com características de sedimentos depositados em ambiente de margem continental passiva (PM). Sedimentos PM são ricos em quartzo, geralmente são oriundos de blocos continentais interiores estáveis, transportados e depositados em bacias intracratônicas ou de margens continentais passivas. O padrão de terras raras nas amostras analisadas exibe comportamento similar ao padrão destes elementos em sedimentos originados da erosão da crosta continental pós-arqueana. As informações reunidas neste trabalho permitem concluir que cinturões brasilianos-panafricanos, regiões cratônicas arqueanas e paleoproterozóicas, e unidades sedimentares paleozóicas, que afloram nas adjacências da Bacia de São Luís-Grajaú, foram fontes dos depósitos albianos expostos na porção sul desta bacia. O padrão de paleocorrentes indica duas áreas fontes potenciais para os depósitos estudados, que envolvem: (i) o Cráton São Luís, o Cinturão Gurupi e a porção noroeste da Província Borborema, localizadas a norte e nordeste, que foram fontes para os depósitos da Zona A e; (ii) a Faixa Araguaia, o leste do Craton Amazônico e a Província Borborema, a sul e sudoeste da bacia, que por sua vez foram fontes para os arenitos das zonas B, C e D. A Bacia do Parnaíba destaca-se no cenário da proveniência como fonte intermediária de sedimentos, que contribuiu com material reciclado para a Bacia de São Luís-Grajaú, previamente depositados no seu domínio no Paleozóico. Isto é consistente com o alto grau de arredondamento dos minerais pesados e pela maturidade textural elevada dos arenitos albianos. A proveniência e a ambiência tectônica da sedimentação albiana na borda sul da Bacia de São Luís-Grajaú foi constatada nesta tese dentro de um contexto paleogeográfico. Há ampla relação entre a origem e evolução dos depósitos albianos desta bacia cretácea com eventos geológico que remontam a tempos pré-cretáceos. Esta bacia se estabeleceu sobre embasamento paleozóico e pré-cambriano que formavam a porção noroeste do Gondwana que, no Mesozóico, fragmentou-se permitindo que sedimentos oriundos destes terrenos fossem depositados na Bacia de São Luís-Grajaú. / The Albian deposits comprise ca. 70% of sedimentary fill of the São Luís-Grajaú Basin, with 500 m thick in their main depocenters. The origin and sedimentary evolution of these deposits is related to the breakup of Africa and South America which led to the connection of the formerly separated Central and South Atlantic oceans, in Mesozoic time. Albian exposures in the southern border of the São Luís-Grajaú Basin, Grajaú region, represent a fluvial-deltaic succession whith six depositional environments, including: delta front (mouth) bar, distal bar/prodelta, upper shoreface/foreshore, interdistributary bay/crevasse, fluvial channel and distributary channel. They consist, mainly, of fine- to medium sandstones, as well as siltstones, mudstones and intraformational conglomerate. Palaeocurrent study, petrography and geochemistry of sandstones and heavy minerals, and detrital zircon ages were utilized to investigate the provenance of this sedimentary unit. This study was performed on sandstone samples whose modal compositions plot in the quartzarenite field indicating origin from recycled orogen and continental blocks. High proportion of quartz grains, monocrystaline and polycrystalline, as well as quartzite fragments, and rounded grains of zircon and tourmaline with a wide variety of mechanical surface textures, suggest a provenance from sedimentary rocks, and that at least part of the studied sediments are multicyclic. Chemical weathering processes is little evident as indicated by absence of solution features in these mineral grains. Therefore, the modal composition can be related to the sedimentary recycling or strong reworking on depositional environment. High CIA (Al2O3/Al2O3+K2O+Na2O+CaO*x100) values suggest transportation and recycling from sources located far away from the depositional basin, which is, in turn, consistent with a provenance from the recycled orogens and continental blocks. Based on palaeocurrent patterns and RuZi the Albian succession in the south region of the São Luís-Grajaú Basin was defined four heavy mineral zones, generically named A, B, C and D, in ascending stratigraphic order. Geochemistry of tourmaline grains indicate provenance from metapelites and metapsammites, with few contributions from granite and pegmatite. Zircon Hf patterns suggest changing of the source of these zones: Zone A is characterized by an Hf unimodal distribution, while in the Zones B, C and D, is bimodal. The staurolite shows a relatively limited amount of compositional variations. Involvement of metasediments is inferred from the presence of staurolite and kyanite in the sandstones, as well as by predominance of dravite in the tourmaline populations. Discriminant function analysis using major element compositions show that these deposits were deposited in the passive continental margin (PM). PM sediments are mainly quartz-rich, sourced from craton interiors or stable continental regions, which were deposited in intra-cratonic sedimentary basins or on passive continental margin. The Albian sediments are characterized by LREE enrichment, depletion in HREE, and negative Eu-anomaly. This REE pattern, measured to infer the provenance of sediments and their relationship with average post-Archean upper continental crust, is very consistent with this interpretation. Enriched HREE concentration in the some samples may be attributed to the presence of REE bearing heavy minerals, supported by the fact that these samples have higher concentration of Th, U and Zr, reflecting natural concentration of zircon grains. Pb-Pb geochronological analyses of 238 detrital zircon grains show a direct fingerprint of Precambrian terrains (Archean to Proterozoic) in the source. Three major zircon populations were detected: Archean (3103-2545 Ma), Paleoproterozoic (2460- 1684 Ma) and Neoproterozoic (993-505 Ma); small groups of Mesoproterozoic (1570- 1006 Ma), Paleozoic (440-540 Ma) and Mesozoic (141-314 Ma) grains are also present. The Neoproterozoic component shows an increase upwards with main peaks between 550 Ma and 650 Ma. A similar pattern is shown by the Archean interval, which exhibits a strong relative increase upwards, peaking between 2725 Ma and 2926 Ma, while Paleoproterozoic component has a distinct behavior, showing an evident decrease upwards. The potential source regions were deduced on the basis of palaeocurrent patterns and correlations of detrital zircon age from the sandstones studied with U-Pb and Pb-Pb zircon data from the basement. Our data suggest that the Albian deposits, specially those of the Zone A, were preferentially sourced from the northern and northeastern regions, including São Luís Craton, Gurupi Belt and northwestern portion of Borborema Province. Paleoproterozoic and Neoproterozoic zircon ages as those found in zircons from this zone, are very common in these basement. In contrast, the sediments of zones B, C e D were supplied from the areas located to the south, southwest and, possibly east, involving the eastern portion of the Amazonian Craton/Araguaia Belt, and Borborema Province. Metassedimentary and igneous rocks with similar zircon ages (mainly Archean) have been described in these regions. The ca. 1.0 Ga detrital zircon ages show a correspondence with the Cariris Velhos Event, widely recognized in the central portion of the Borborema Province. In summary, this study demonstrates the effectiveness of an integrated approach to provenance evaluation of Cretaceous sedimentary deposits using petrography, heavy minerals and bulk sediment chemistry, zircon ages, and palaeocurrent data.

A porção sul do supercontinente Gondwana, durante o intervalo de tempo compreendido entre o Neocarbonífero e o Eotriássico, é marcada por importantes eventos de ordem tectônica e sedimentar. Neste contexto, um ciclo de subsidência se desenvolveu acompanhando os movimentos da então denominada Orogenia Sanrafaélica, resposta da colisão do terreno Patagônico com a borda SW do Gondwana. O soerguimento das margens deste supercontinente propiciou a formação de um grande corpo d´água confinado, ou apresentando diminutas conexões oceânicas. A geração de novo e volumoso espaço de acomodamento possibilitou a acumulação de uma seqüência transgressivo-regressiva entre o neopermiano e o eotriássico da Bacia do Paraná. O caráter predominantemente progradacional da porção superior desta seqüência, culminou com a completa colmatação do corpo d´água, propiciando o desenvolvimento de sistemas deposicionais continentais ao final deste ciclo. Os sedimentos da Formação Rio do Rasto, objeto da presente dissertação, se inserem neste contexto e são caracteristicamente representativos dos depósitos de trato de mar alto desenvolvidos nos estágios terminais da evolução desta seqüência de segunda ordem, denominada ?Gondwana I? (Milani, 1997). A área de estudo da presente dissertação compreende a porção centro-sul e leste do Estado de Santa Catarina, englobando a carta topográfica do município de Lages e as serras do Rio do Rasto, Rio do Sul e Espigão, localizadas nas escarpas a leste do estado homônimo. Nesta região ocorrem rochas das unidades paleozóicas e mesozóicas na Bacia do Paraná, litoestratigraficamente pertencentes aos Grupos Tubarão, Guatá, Passa Dois e São Bento. A Formação Rio do Rasto caracteriza-se por aflorar muito bem na área estudada, possibilitando o levantamento de seções contínuas e o estudo detalhado de afloramentos sob a ótica da análise de fácies, elementos arquiteturais e análise de paleocorrentes. A Formação Rio do Rasto encontra-se encerrada por contatos de caráter transicional com as formações Teresina na base e Pirambóia no topo. É composta, litoestratigraficamente, pelos membros Serrinha e Morro Pelado, que perfazem, na área de estudo, espessuras máximas da ordem de 250 metros. De modo geral, a unidade caracterizase por seu caráter predominantemente progradacional, com a tendência de aumento de estratos de arenitos para o topo. Os sedimentos da porção basal da unidade, pertencentes ao Membro Serrinha, caracterizam-se pela presença de fácies heterolíticas, pelíticas e de coloração acinzentada, depositadas em condições de costa-afora. A ocorrência de elementos arquiteturais constituídos por arenitos com estrutura hummocky, swalley e laminação cruzada por onda é indicativa da deposição a partir de eventos pontuados de elevado grau energético. Concentrações fossilíferas compostas por dentes, escamas e coprólitos de peixes, aqui classificadas com bone beds, apresentam afinidades tafonômicas com depósitos originados por tempestades. Intercaladas a esta associação, ocasionalmente ocorrem camadas métricas lenticulares e sigmoidais de arenitos finos, interpretadas como depósitos de barras de desembocadura deltaica. Para o topo da unidade ocorre a mudança na coloração das fácies pelíticas cinzas para termos de coloração avermelhada e roxa, bem como o predomínio de elementos arquiteturais tipicamente deltaicos, como depósitos de baías, canais interdistributários e vi lobos de rompimento de diques marginais. Elementos arquiteturais eólicos ocorrem intercalados nas porções superiores do Membro Morro Pelado. A ocorrência de associações de fácies depositadas em diferentes posições fisiográficas dentro de um contexto deltaico pode ser expressa na alternância de elementos arquiteturais distais e proximais em todos os exemplos estudados. Esta particularidade pode ser parcialmente explicada pelo caráter fortemente autocíclico esperado em sistemas deposicionais deltaicos, o que propicia a migração constante dos canais, e conseqüentemente das áreas de baía interdistributários e desembocadura. Além da autociclicidade, outro fator determinante na construção do padrão arquitetural observado, é a variação das taxas de subida do nível relativo do mar. Ressalta-se que, inserido em um contexto maior de trato de mar alto, a tendência de desaceleração de subida do nível do mar é sempre esperada. Esta variação, ocorrendo em freqüência relativamente alta, propicia a variação na geração de espaço de acomodamento, determinando aumentos ou diminuições na razão entre aporte sedimentar e abertura de espaço. Desta maneira, quando a razão apresenta valores positivos desenvolve-se um padrão sedimentar progradacional, com conseqüente regressão da linha de costa. Valores negativos, materializados em maior taxa de geração de espaço de acomodação, em relação ao aporte sedimentar, propicia a formação de sucessões de arquitetura retrogradacional e transgressão da linha de costa. Conforme o sistema deltaico progradava, o mar interior ia sendo paulatinamente colmatado, resultando na tendência geral de diminuição do espaço de acomodação de sedimentos. Nas porções inferiores da Formação Rio do Rasto (Membro Serrinha) este fato se expressa na diminuição dos depósitos de tempestade para o topo, ou seja, com o decréscimo volumétrico e em área do corpo d´água, diminui a possibilidade da atuação de ondas de tempestade e conseqüentemente, o retrabalhamento dos sedimentos deltaicos por estes. Os depósitos de tempestades praticamente não ocorrem nas porções superiores da unidade (Membro Morro Pelado), onde, portanto, estão preservadas camadas tabulares lateralmente contínuas, associadas ao desenvolvimento de fluxos hiperpicnais nas porções frontais das barras de desembocadura deltaicas. O preenchimento por sedimentos e a diminuição volumétrica do corpo aquoso não implicaram na compartimentação deste em diversos lagos de menor extensão. O padrão de empilhamento de elementos arquiteturais associado à escassez de níveis contínuos de paleossolo e superfícies erosivas regionais bem marcadas permitem refutar esta hipótese. Dada a continuidade das associações de fácies e recorrência de elementos arquiteturais, em toda a área estudada na presente dissertação, o Sistema Deltaico do Rio do Rasto possivelmente apresentava tamanho em área compatível com a escala de dezenas de milhares de quilômetros quadrados. Dados de paleocorrentes sugerem progradação do edifício deltaico de SE para NW. A ocorrência no segundo terço estratigráfico da unidade, de elementos arquiteturais eólicos intercalados, pode ser considerada uma evidência da transição para o sistema desértico Pirambóia. Os dados de paleoventos indicam tendência de migração do sistema de dunas para WNW, em direção concordante à estimada para a migração do Sistema Deltaico Rio do Rasto. A tendência de continentalização da bacia culmina com os depósitos da Formação Pirambóia, estratigraficamente localizada acima e em contato transicional com a Formação Rio do Rasto. / The south portion of the supercontinent Gondwana, during the time period between the neocarboniferous and the eotriassic, is marked by important events in tectonic and sedimentary order. In this context, a subsidence cycle developed itself along the movements of the then-nominated Sanrafaelic Orogeny, the result of the collision between the Patagonic terrains with the southwestern border of Gondwana. The uplift of this supercontinent?s margins made possible the creation of a large confined body of water, or displaying small oceanic connections. The development of a new, large space of accommodation generated, then, the accumulation of a transgressive-regressive sequence between the neopermian and the eotriassic of Paraná Basin. The mainly progradational character of the upper portion of this sequence culminated with the complete filling of the body of water, allowing the development of depositional continental systems at the end of this cycle. The sediments of the Rio do Rasto formation, object of the present dissertation, are inserted in this context and characteristically representative of the highstand system tract deposits that developed in the terminal stages of this second-order sequence, named ?Gondwana I?(Milani, 1997). The study area of the present dissertation comprehends the central-southern and the eastern portion of the state of Santa Catarina, including the topographic chart of the Lages province e the Rio do Rasto, Rio do Sul and Espigão sierras, located in the eastern cliffs of the homonymous state. In this region, rocks of the paleozoic and mesozoic units of Paraná?s Basin occur, which lithostratigraphically are part of the Tubarão, Guatá, Passa Dois and São Bento groups. The Rio do Rasto formation is notable for an outcropping in the studied area, making possible the uplifting of the continued sessions and the detailed study of the outcrops under the view of the facies analysis, architectural elements and the paleocurrents analysis.The Rio do Rasto formation is surrounded in contacts of transitional character with the the Teresina formation, at the base, and Pirambóia formation at the top. It is composed, lithostratigraphically, by the Serrinha and Morro Pelado members, that present, in the studied área, maximum thickness of 250 meters. Generally, the unit is marked by its predominant progradational character, with the tendency of sandstones strata increasing to the top. The sediments of the base portion of the unit, from the Serrinha member, are characterized by the presence of heterolithic, pelithic and gray-colored facies, deposited in offshore conditions. The occurrence of sandstone-based architectural elements with hummocky structure, swalley and cross-lamination by waves, is indicative of the deposition from high energetic degree events. Fossil concentrations composed of teeth, scales e fish coprolites, here classified as bone beds, present tafonomic similarities with the stormgenerated deposits. Interbedded to this association, lenticular and sigmoidal metric layers from thin sandstones occasionally occur, interpreted as deltaic mouth bars deposits. At the top of the unit, the change of the gray pelithic facies coloration to red and purple tonalities occurs, as well as the predominance of typically deltaic architectural elements, such as basin deposits, interdistributary channels e crevasse splay lobes. Eolian architectural elements occur interbedded on the upper portions of the Morro Pelado member. The occurrence of associations of deposited facies in different physiographic positions inside a deltaic context, can be expressed in the alternation of nearshore and offshore architectural elements in all of the studied examples. This particularity can be partially explained by the strong auto cyclic character expected in deltaic depositional systems, which allows the constant migration of the channels, and consequentially of the interdistributary bay areas and deltaic mouths. Aside from the autocyclicity, another determinant factor in the interbedding of architectural elements is the variation of relative sea level rates, inside a larger context of highstand system tract, where the tendency of deceleration in the sea level rising speed is expected. This variation, occurring in relatively high frequency, makes possible the variation in the accommodation space generation, determining increasing and decreasing on the reason between sedimentary in-fill and the generation of acomodation space. Hence, when the reason presents positive values, a sedimentary progradational character is developed, with consequent regression of the coast line. Negative values, expressed in a bigger rate of accommodation space generation, compared to the sedimental aport, make possible the formation of retrogradational architecture successions and a transgression of the coast line. As the deltaic system progrates, the inner sea is gradually filled, materializing the general tendence of a shrinking in the accommodation space of sediments. In the lower portions of the Rio do Rasto formatiom (Serrinha member), this fact is expressed in the smaller presence of storm deposits to the top, which means that with the reduction of the body of water area, the possibility of reworking of the deltaic sediments through certain high energetic level events is diminished. The storm deposits do not occur on the upper portions of the unit (Morro Pelado member), where, as a result, the horizontally continuous tabular layers are preserved, associated to the development of hyperpicnal fluxes on the frontal portions of the deltaic mouth bars. The filling by sediments and the diminishing in volume of the water body do not result in its compartmentation in several smaller lakes. The pattern of the vertical succession of architectural elements associated to the shortage of continuous levels of paleosoils and marked regional erosive surfaces, allows one to deny this hypothesis. Given the continuity of the deltaic elements in all of the area studied in the present dissertation, the deltaic system of Rio do Rasto possibly presented a size, in area, compatible with the scale of thousands of square kilometers. Data of paleocurrents suggest progradation of the deltaic building from S/SE to N/NW. The occurrence of eolian architectural elements interbedded with sub aquatically deposited sediments, on the second stratigraphic third of the unit, can be considered an evidence of transition to the Pirambóia desert system. The paleoevents data indicate a migration tendence of the dune system to the NW, in a similar direction to the estimated for the Rio do Rasto deltaic system migration. The continentalization tendence of the basin results in the eolic deposits of the Pirambóia formation, stratigraphically located above and in transitional contact with the Rio do Rasto formation.

“El present és la clau del passat”. James Hutton (1788), amb aquesta prou coneguda asserció uniformista, posà els fonaments pel desenvolupament de la investigació geològica moderna des de la perspectiva actualista. L’estratigrafia es val d’aquest principi per interpretar l’origen de les formacions geològiques a partir de l’observació de processos i geometries actuals i subactuals. Alhora, la geomorfologia estudia els processos afaiçonadors del relleu per conèixer l’origen i l’evolució del paisatge actual. Conceptualment, aquesta Tesi se situa a cavall entre l’estratigrafia i la geomorfologia amb l’objectiu general de reconèixer el per què i el com de la variabilitat morfosedimentària dels marges continentals passius silicoclàstics a llarg termini. Per atènyer aquest objectiu adoptem la hipòtesi de partida següent: la variabilitat morfològica dels marges continentals silicoclàstics passius pot ésser classificada per categories de forma objectiva i sistemàtica. Les diferències morfològiques observades responen principalment a l’acció d’uns pocs processos sedimentaris claus. Els mètodes i conceptes emprats en aquesta Tesi són propis de la hidrodinàmica i la sedimentologia. L’observació detallada de la morfologia i l’estratigrafia dels marges continentals, junt amb l’estudi dels processos hidrodinàmics que les han generades i l’anàlisi de la variabilitat espaciotemporal de les condicions ambientals en què s’han format, permet establir lleis de transport geomòrfic, altrament dites lleis de la morfodinàmica. En els successius capítols d’aquesta Tesi abordem aquests aspectes mitjançant l’anàlisi de dades geofísiques de reconeixement del fons i del subsòl marins, amb un especial èmfasi en les xarxes de drenatge del talús continental i la conca profunda. Els resultats d’aquesta anàlisi se sintetitzen en el plantejament d’un model morfodinàmic predictiu sobre la forma del perfil longitudinal dels canyons submarins. Aquest model dóna peu a discutir sobre transitorietat i equilibri en les formes de drenatge observades a les dades geofísiques considerades. Així doncs, en aquest treball advoquem per la complementarietat i interdependència de les anàlisis observacionals i la modelització basada en la formulació teòrica de processos. Els principals resultats obtinguts en aquest treball demostren la possibilitat d’extreure informació sobre l’evolució de les conques sedimentàries a partir de l’estudi de les seves morfologies, tan modernes com relictes i fòssils, i indiquen la necessitat d’entendre els canyons submarins com a sistemes capaços d’evolucionar a partir de mecanismes netament deposicionals, a més dels mecanismes erosius ja prou coneguts. Aquests resultats es poden traduir en una millora de les prediccions estratigràfiques al talús continental, en un millor coneixement de la distribució de reservoris sedimentaris d’hidrocarburs o aigua en aquests ambients, i a replantejar els models establerts sobre el desenvolupament dels canyons submarins a escala global. La Tesi està formada per un compendi de quatre articles publicats en revistes pertanyents al Journal Citation Report de l’Institute for Scientific Information (JCR-ISI), i l’hem estructurada en set capítols. El Capítol 1 consisteix en una introducció general destinada a centrar el lector en el marc conceptual, geogràfic i metodològic en què s’ha elaborat l’estudi. Els capítols 2 a 5 corresponen als quatre articles publicats. El capítol 6 correspon a la síntesi i discussió general dels principals resultats presentats als quatre capítols anteriors. Al capítol 7 hi incloem un sumari de les conclusions més rellevants conjuntament amb algunes perspectives de futur sorgides arran d’aquest treball. Finalment, a l'Annex, hi incloem un treball de síntesi bibliogràfica on descrivim les principals característiques fisiogràfiques dels fons marins mediterranis. / Sedimentary morphodynamics of siliciclastic passive continental margins "The present is the key to the past". James Hutton (1788), with this well-known principle of uniformitarianism, established the basis of the modern geology by following the assumption of actualism. Stratigraphy makes use of this principle to interpret the origin of geological formations according to observations of modern and submodern processes and geometries. Geomorphology studies the processes that sculpt the Earth’s surface to understand the origin and evolution of present landscapes. The main objective of this Thesis, which is conceptually halfway between stratigraphy and geomorphology, is to understand the long-term morphosedimentary variability of siliciclastic passive continental margins. Our initial hypothesis is that the morphology differences among modern siliciclastic passive margins can be objectively and systematically categorized, and that these differences are mainly related to the action of a few key sedimentary processes. The methods and concepts we use in this study are based on hydrodynamics and sedimentology. The detailed observation of continental margin morphology and stratigraphy, the study of the hydrodynamic processes that control their evolution, and the analysis of changing environmental conditions through time and space facilitate the development of geomorphic transport laws (also known as morphodynamic flux laws) for predicting landscape forms and dynamics. In the following chapters we discuss these topics while analysing seafloor and subseafloor geophysical data, with a particular focus on submarine drainage networks. An important result of this analysis is a morphodynamic model that can explain the long-profile shape of submarine canyons. The model stimulates our discussion about the equilibrium and transience of drainage morphologies observed in the geophysical data set we present. In this work we advocate for the complementariness and interdependence of observational analyses and modeling of sedimentary processes. This Thesis demonstrates that much can be learned about the sedimentary evolution of submarine basins from the study of seascape morphologies, both modern and ancient, and that submarine canyons can evolve while remaining net depositional, beyond the broadened view of these features as purely erosive. These results can be translated to improved stratigraphic prediction in slope strata, a better knowledge of hydrocarbon and water resource distribution in these settings, and a broadened view of submarine canyon development.

The Penedes half-graben represents a natural field laboratory for the study of the link between tectonics and palaeofluids because it exposes numerous outcrops that allow a global and complete diagenetic study of the basin from Mesozoic to present times. The Penedes half-graben is located in the central part of the Catalan Coastal Ranges (CCR) and results from the superposition of three main tectonic events: (1) the Mesozoic extensional phase which is divided into two Mesozoic rift episodes: the first, Late Permian to Triassic in age and the second, latest Oxfordian to Aptian in age; (2) the Paleocene to middle Oligocene compressional phase which includes the emplacement of ENE-to-NE-trending thick-skinned thrust sheets bounded by SE dipping thrusts with a limited left-lateral strike-slip motion; (3) the late Oligocene?- Neogene extensional phase which split the CCR into a set of ENE-WSW blocks mainly tilted toward the NW, constituting the actual horst-and-graben systems now present at the northwestern Mediterranean. Samples were taken in 19 different outcrop areas located within three main structural domains: the Gaia-Montmell domain, which represents the footwall block of the SE-dipping major normal faults that bound the north-western margin of the basin, the Central Penedes domain, which comprises the central Miocene syn- and post-rift deposits and the Garraf domain, which comprises a group of small syn-depositional tectonic horsts and half-grabens developed in the Garraf horst during its Neogene evolution. Based on the macro and microstructural analysis combined with geochemical results from host rocks, fault rocks and fracture cements, the following diagenetic events have been identified: (1) Very early stages characterized by micritization, early irregular micro-fractures resulting from opening in poorly-lithified sediments and early calcite cement precipitations; (2) Progressive burial stages characterized by brecciation, stylolization and dolomitization; (3) Fracturing and cementations characterized by ninth major deformation stages with their related cements, breccias and stylolites, and (4) four karstification events with associated collapse breccias, sediments and cements filling the fracture, vug and cavern porosities. A depositional control of the δ(18)O values of the syn-rift Mesozoic sediments (Valanginian, Barremian and Aptian) related to the position of the different outcrops with respect to the Mesozoic normal faults is inferred from the values reported in this study. The isotopic values of the Miocene marine facies, depleted in δ(18)O and δ(13)C respect to the expected values for the Miocene seawater, together with the chalky appearance of these limestones, indicate that the Miocene marine limestones were re-balanced under the meteoric diagenetic environment. The meteoric fluid precipitating the calcite cement in the conglomerates of the lower continental complexes was responsible for diagenetically altering the marine host limestone. A different meteoric fluid, more influenced by soil-derived CO2, precipitated the calcite cement present within the upper continental complexes. The fluids circulating through the fractures attributed to the second stage of the Mesozoic rifting were precipitated from formation waters during the progressive burial of the sediment, in a closed palaeohydrological system. From the Paleocene to the mid-Oligocene the fluids circulating through the compressional fractures had a meteoric origin. Due to the Paleogene compression, Mesozoic rocks were uplifted, subaerially exposed and extensively karstified. Different types of sediments and cements were deposited filling the karstic cavities under the meteoric diagenetic environment. Related to the syn- and early post-rift stage, the fractures were sealed by meteoric fluids under both, phreatic and vadose zones. The normal faults attributed to the late post-rift stage favoured the upflowing of marine fluids expelled from the compaction of the late Burdigalian to the early Serravallian marine sediments producing the dolomitization of the host rocks and the precipitation of dolomite cements within the fractures. During the late post-rift and related to latest tensional fractures occurrence different types of meteoric fluids circulated through the fractures. These fluids were precipitated from phreatic to vadose cements, agreeing with the uplift of the entire basin and/or with the falling-down of the meteoric water table related to a generalized sea level fall in the Mediterranean area during the Messinian. / La formació de la conca del Penedès està associada a un període extensiu d’edat neògena que provocà l’obertura del Solc de València. El marge nord-oest del Solc de València està constituït per una sèrie de grabens (Penedès, Vallès, Barcelona ...) i horsts (Garraf, Gaià-Montmell, Montnegre ...), el conjunt dels quals formen la Serralada Costanera Catalana. Aquesta serralada resulta de la superposició de tres esdeveniments tectònics principals: (1) l’extensió Mesozoica, compresa entre el Pèrmic i el Cretàcic inferior, (2) la compressió Paleògena, la qual produí la inversió de les principals conques extensives Mesozoiques i (3) l’extensió neògena, compresa entre l’Oligocè tardà i el Miocè mig, la qual generà l’actual sistema de rift de la Mediterrània occidental. S’han estudiat 19 afloraments localitzats tant en els alts estructurals, Garraf i Gaià-Montmell, com en el sector central de la conca del Penedès. A partir de les dades macro I microestructurals, juntament amb els resultats geoquímics de les roques encaixants, roques de falla i els ciments que reomplen les fractures, s’han identificat els següents estadis diagenètics: i. un primer estadi diagenètic temprà caracteritzat per la formació de microfractures de morfologies irregulars, formades en un sediment poc litificat i per la precipitació d’un ciment de calcita poc interaccionat amb la roca de caixa. ii. un segon estadi d’enterrament caracteritzat per la bretxificació i dolomitització de la roca encaixant i la generació d’estilòlits sub-paral•lels a l’estratificació. iii. nou etapes de deformació amb diferents tipus de rebliments associats a les fractures. iv. quatre estadis de carstificació caracteritzats per diferents tipus de bretxes de col•lapse, sediments i ciments que reomplen les porositats tipus fractura i vug, generades a partir de la dissolució. Els fluids relacionats amb l’extensió Mesozoica són característics d’aigües de formació, en canvi, els fluids que circularen al llarg de les fractures compressives paleògenes, són coherents amb fluids d’origen meteòric altament interaccionats amb la roca de caixa. L’extensió Neògena es caracteritza per una circulació predominant de fluids meteòrics no interaccionats amb la roca de caixa. És en l’estadi de post-rift on s’ha definit una dolomitització parcial de l’encaixant produïda per la barreja d’aigües marines i meteòriques. Durant l’estadi de post-rift tardà tingué lloc un esdeveniment de dissolució càrstica molt extens, el qual es relaciona amb la baixada del nivell del mar durant el Messinià.

A bacia de Bengala, localizada a Nordeste da Índia tem uma história evolutiva extraordinária, diretamente controlada bela fragmentação do Gondwana. O início da formação desta bacia é considerada como sendo relacionada ao final do evento da quebra, datado em 126 Ma quando a Índia separou do continente Antártico e da Austrália. Desde então, a placa continental Indiana viajou do pólo sul a uma velocidade muito rápida (16 cm/a) chocando-se com o hemisfério norte e fundindo-se com a Placa Eurasiana. Durante a viagem passou por cima de um hot spot, onde hoje estão localizadas as ilhas Seicheles, resultando em um dos maiores derrames de lava basáltica do mundo, conhecido como Deccan Trap. Na região onde a bacia de Bengala foi formada, não houve aporte significativo de sedimentos siliciclásticos, resultando na deposição de uma espessa plataforma carbonática do Cretáceo tardio ao Eoceno. Após este período, devido a colisão com algumas microplacas e a amalgamação com a Placa Eurasiana, um grande volume sedimentar siliciclástico foi introduzido para a bacia, associado também ao soerguimento da cadeia de montanhas dos Himalaias. Atualmente, a Bacia de Bengala possui mais de 25 km de sedimentos, coletados neste depocentro principal. Nesta dissertação foram aplicados conceitos básicos de sismoestratigrafia na interpretação de algumas linhas regionais. As linhas sísmicas utilizadas foram adquiridas recentemente por programa sísmico especial, o qual permitiu o imageamento sísmico a mais de 35km dentro da litosfera (crosta continental e transicional). O dado permitiu interpretar eventos tectônicos, como a presença dos Seawards Dipping Reflectors (SDR) na crosta transicional, coberto por sedimentos da Bacia de Bengala. Além da interpretação sísmica amarrada a alguns poços de controle, o programa de modelagem sedimentar Beicip Franlab Dionisos, foi utilizado para modelar a história de preenchimento da bacia para um período de 5,2 Ma. O nível relativo do nível do mar e a taxa de aporte sedimentar foram os pontos chaves considerados no modelo. Através da utilização dos dados sísmicos, foi possível reconhecer dez quebras de plataformas principais, as quais foram utilizadas no modelo, amarrados aos seus respectivos tempos geológico, provenientes dos dados dos poços do Plioceno ao Holoceno. O resultado do modelo mostrou que a primeira metade modelada pode ser considerada como um sistema deposicional retrogradacional, com algum picos transgressivos. Este sistema muda drasticamente para um sistema progradacional, o qual atuou até o Holoceno. A seção modelada também mostra que no período considerado o total de volume depositado foi em torno de 2,1 x 106 km3, equivalente a 9,41 x 1014 km3/Ma. / The Bengal Basin in Northeast India has a remarkable evolution history directly controled by the Gondwana fragmentation. The Beginning of this basin is considered related to the final break up event, dated as 126 Ma when India finally became separeted from Antarctica and Australia Continents. Since then, the India Continental Plate traveled from the South pole at very fast rate (16 cm/y) reaching the nortern hemisphere and merging with Eurasia Plate. During the travel it passed over a hot spot, located where is today Seychelles Island, resulting in one of the biggest basalt leakage, know as Deccan Trap. In the area where the Bengal Basin was formed during the travel there wasnt any supply of siliciclastics, resulting in the deposition of a very thick section of carbonate platforms from Late Cretaceous to Eocene. After this period, due to the collision with same microplates and the amalgamation with Eurasia Plate a huge siliciclastic supply was introduced in the basin, associated with rising of the Himalayas Mountains. Therefore, the Belgal Basin today has more than 25 km of sediments, collected in its main depocenter. In this dissertation it was applied to the basic concepts of seismostratigraphy in the interpretation of some regional lines. These seismic lines were acquired recently by a special survey program that allowed having good quality data until more than 35 km in the lithosphere (continental and transitional crust). The data permitted to interpret tectonic events such as the presence of Seawards Dipping Reflectors (SDR) in the transitional crust, covered by the Bengal Basin sediments. Besides the seismic interpretation tied to some well data, it was used in the dissertation a Beicip Franlab Software, known as Dionisos, to model and develop a basin fill history. The eustatic relative sea level flutuations and sediment rate of sediment influx are the key points to be considered in the model. Using the seismic data it was possible to recognize ten main platform breakes than were used in the model, tied to a geological time frame provided by the well data interpretation, from Pliocene to Holocene. The output of the model shown that a first half of the considered time predominated a major retrogradational system, with some minor trangression peaks. This changed to a very strong progradational system that is acting until the Holocene. The section modeled also shows a total of sediments deposited in the period considered was about 2,1 x106 km3 equivalent to a 9,41 x 1014 km3/Ma.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dados sedimentológicos e hidrodinâmicos foram utilizados para estudar a dinâmica sedimentar da margem interna da restinga da Marambaia (baía de Sepetiba, Rio de Janeiro, SE Brasil). Foram realizadas três campanhas amostrais para coleta de sedimentos ao longo da restinga da Marambaia e na área submersa adjacente. Adicionalmente, em dezembro de 2013, três fundeios simultâneos para aquisição de dados hidrodinâmicos foram conduzidos paralelamente à restinga, ao longo da profundidade média de 6,5 metros. As medições abrangeram dois ciclos de maré (25 horas), incluindo perfilagem com CTDs, perfilagem correntométrica e coleta de amostras de água para determinação das concentrações do material particulado em suspensão. A partir do processamento das amostras de sedimentos em laboratório, foram obtidos os parâmetros estatísticos (média, desvio-padrão e assimetria) para o detalhamento da caracterização sedimentológica da área de estudo, bem como a aplicação de um modelo de tendência direcional de transporte de sedimentos (GisedTrend). A restinga apresenta areias médias e bem selecionadas, enquanto as amostras coletadas na porção submersa, em profundidades maiores que 2 m, passam de areias finas e bem selecionadas a siltes finos e mal selecionados em maiores profundidades. Quatro casos de tendência de transporte foram explorados em um total de 14 possibilidades e os mais significativos foram analisados com o intuito de identificar áreas de acumulação e remoção de sedimentos, podendo estar associados aos processos responsáveis pelo transporte de sedimentos, tais como correntes geradas pelos ventos locais, marés e dispersão de plumas de sedimentos em suspensão. Os dados hidrodinâmicos, durante o período amostrado, permitiram observar o complexo padrão de circulação existente, especialmente na área adjacente à área central da restinga. Dentre as observações realizadas, verificou-se a ocorrência de assimetria da maré, fato já documentado em trabalhos anteriores conduzidos próximo ao principal canal de acesso à baia, com períodos de enchente mais curtos e períodos de vazante mais longos. Diferentemente do que foi reportado nestes trabalhos, os períodos de vazante foram associados às correntes de maior intensidade. As concentrações de material particulado em suspensão situaram-se, em média, entre 10 e 20 mg/L tanto em superfície como próximo ao fundo; no entanto, suas variações temporais não apresentaram qualquer relação com as fases da maré. Possíveis áreas de convergência e divergência da circulação / células de transporte de sedimentos foram identificadas e comparadas aos vetores de tendência de transporte obtidos através do modelo GisedTrend, com resultados satisfatórios. / Sedimentological and hydrodynamic data sets have been used to study the sediment dynamics along the Marambaia barrier island bayside shoreline (Sepetiba bay, Rio de Janeiro state, SE Brazil). Three sampling campaigns were carried out to collect surface sediment samples along the barrier island and on the nearby submersed area. Additionally, in December 2013, hydrodynamic measurements were simultaneously conducted at three anchor stations positioned parallel to the barrier island, roughly along the 6.5 m isobath. The measurements, that spanned two full tidal cycles (25 hours), included water column profiling with CTDs, water column current profiling, and water column sampling to determine suspended-sediment concentrations. Once the sediment samples had been processed in the laboratory, statistical parameters (mean, sorting and skewness) were computed, allowing the thoroughful sedimentological characterization of the study area as well as the application of a grain-size trend analysis model (GisedTrend) to determine sediment transport trend vectors. The barrier island is chiefly made up of medium, well-sorted sands grading to fine, well-sorted sands and fine, poorly-sorted silts at greater depths. Four trend cases out of the 14 possibilities were explored and the most significant were further analyzed in order to identify areas of sediment accumulation or removal, and then be associated with the possible physical processes responsible for sediment transport, such as tidal currents, wind-generated currents and dispersal of sediment plumes. Hydrodynamic data documented that, over the time scale of the measurements, the water column circulation is highly complex, especially in the area adjacent to the center of the barrier island. As already verified in the area close to the main navigational channel, tidal asymmetry was documented, with floods being shorter than ebbs. However, contrarily to these previous observations, ebb currents were stronger than flood currents. Mean suspended-sediment concentrations (SSC) ranged between 10 and 20 mg/L both close to the surface and the nearbed area; yet, no relationship between SSC temporal variability and tidal stage could be identified. Possible convergence and divergence circulation / sediment transport cells were identified and compared to the GisedTrend output, with satisfactory results.

A bacia de Bengala, localizada a Nordeste da Índia tem uma história evolutiva extraordinária, diretamente controlada bela fragmentação do Gondwana. O início da formação desta bacia é considerada como sendo relacionada ao final do evento da quebra, datado em 126 Ma quando a Índia separou do continente Antártico e da Austrália. Desde então, a placa continental Indiana viajou do pólo sul a uma velocidade muito rápida (16 cm/a) chocando-se com o hemisfério norte e fundindo-se com a Placa Eurasiana. Durante a viagem passou por cima de um hot spot, onde hoje estão localizadas as ilhas Seicheles, resultando em um dos maiores derrames de lava basáltica do mundo, conhecido como Deccan Trap. Na região onde a bacia de Bengala foi formada, não houve aporte significativo de sedimentos siliciclásticos, resultando na deposição de uma espessa plataforma carbonática do Cretáceo tardio ao Eoceno. Após este período, devido a colisão com algumas microplacas e a amalgamação com a Placa Eurasiana, um grande volume sedimentar siliciclástico foi introduzido para a bacia, associado também ao soerguimento da cadeia de montanhas dos Himalaias. Atualmente, a Bacia de Bengala possui mais de 25 km de sedimentos, coletados neste depocentro principal. Nesta dissertação foram aplicados conceitos básicos de sismoestratigrafia na interpretação de algumas linhas regionais. As linhas sísmicas utilizadas foram adquiridas recentemente por programa sísmico especial, o qual permitiu o imageamento sísmico a mais de 35km dentro da litosfera (crosta continental e transicional). O dado permitiu interpretar eventos tectônicos, como a presença dos Seawards Dipping Reflectors (SDR) na crosta transicional, coberto por sedimentos da Bacia de Bengala. Além da interpretação sísmica amarrada a alguns poços de controle, o programa de modelagem sedimentar Beicip Franlab Dionisos, foi utilizado para modelar a história de preenchimento da bacia para um período de 5,2 Ma. O nível relativo do nível do mar e a taxa de aporte sedimentar foram os pontos chaves considerados no modelo. Através da utilização dos dados sísmicos, foi possível reconhecer dez quebras de plataformas principais, as quais foram utilizadas no modelo, amarrados aos seus respectivos tempos geológico, provenientes dos dados dos poços do Plioceno ao Holoceno. O resultado do modelo mostrou que a primeira metade modelada pode ser considerada como um sistema deposicional retrogradacional, com algum picos transgressivos. Este sistema muda drasticamente para um sistema progradacional, o qual atuou até o Holoceno. A seção modelada também mostra que no período considerado o total de volume depositado foi em torno de 2,1 x 106 km3, equivalente a 9,41 x 1014 km3/Ma. / The Bengal Basin in Northeast India has a remarkable evolution history directly controled by the Gondwana fragmentation. The Beginning of this basin is considered related to the final break up event, dated as 126 Ma when India finally became separeted from Antarctica and Australia Continents. Since then, the India Continental Plate traveled from the South pole at very fast rate (16 cm/y) reaching the nortern hemisphere and merging with Eurasia Plate. During the travel it passed over a hot spot, located where is today Seychelles Island, resulting in one of the biggest basalt leakage, know as Deccan Trap. In the area where the Bengal Basin was formed during the travel there wasnt any supply of siliciclastics, resulting in the deposition of a very thick section of carbonate platforms from Late Cretaceous to Eocene. After this period, due to the collision with same microplates and the amalgamation with Eurasia Plate a huge siliciclastic supply was introduced in the basin, associated with rising of the Himalayas Mountains. Therefore, the Belgal Basin today has more than 25 km of sediments, collected in its main depocenter. In this dissertation it was applied to the basic concepts of seismostratigraphy in the interpretation of some regional lines. These seismic lines were acquired recently by a special survey program that allowed having good quality data until more than 35 km in the lithosphere (continental and transitional crust). The data permitted to interpret tectonic events such as the presence of Seawards Dipping Reflectors (SDR) in the transitional crust, covered by the Bengal Basin sediments. Besides the seismic interpretation tied to some well data, it was used in the dissertation a Beicip Franlab Software, known as Dionisos, to model and develop a basin fill history. The eustatic relative sea level flutuations and sediment rate of sediment influx are the key points to be considered in the model. Using the seismic data it was possible to recognize ten main platform breakes than were used in the model, tied to a geological time frame provided by the well data interpretation, from Pliocene to Holocene. The output of the model shown that a first half of the considered time predominated a major retrogradational system, with some minor trangression peaks. This changed to a very strong progradational system that is acting until the Holocene. The section modeled also shows a total of sediments deposited in the period considered was about 2,1 x106 km3 equivalent to a 9,41 x 1014 km3/Ma.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Geografia. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:59:25Z : No. of bitstreams: 1 184360.pdf: 18878752 bytes, checksum: 81b5fb11cdee8446b1a3454a2705e00f (MD5) / O presente estudo objetivou a caracterização do sistema praial - lagunar de Ponta das Canas, no plano costeiro Norte da Ilha de Santa Catarina, através do monitoramento mensal da morfologia praial em seis pontos previamente definidos ao longo de 13 meses consecutivos.

The effect of eucalyptus forests in hidrossedimentologic processes has been little explored by the scientific community, which results in a database containing information related to these incipient effects, especially at the watershed scale. The monitoring and the mathematical modeling are recognized as effective tools of science to supply the lack of information, particularly in natural resource management, in the representation and prediction of these processes. In this sense, the aim of this study was to describe the monitoring data to assess effects of eucalyptus cultivation in the hidrossedimentological processes, to calibrate the input parameters and to verify the potential application of the Limburg Soil Erosion Model (LISEM) in the representation of watershed hydrological processes embedded with forest cover. The study was conducted in two forest watersheds located in Eldorado do Sul - RS, and the watershed has an area of 94.46 ha and drainage sub-watershed, which is embedded in the amount and terms of the watershed, has a drainage area of 38.86 ha. The hidrossedimentometrical monitoring began in February 2011 and was conducted within the limits of the watershed in two automatic sections, composed of linigraph, turbidimeters and pluviographs. This work has included monitoring over a period of six months from 02/16/2011 to 08/15/2011. The sediment yield was determined by multiplying the data of sediment concentration and flow. The model LISEM was calibrated from six different rain events. The model input parameters were obtained through surveys conducted in the watershed and literature data. To evaluate the model ability in representing the hydrological processes hydrographs measured in the watershed exutory were used. The monitoring results demonstrated that periods with higher rainfall volume presented a significant increase in peak flows in relation to the driest intervals, as well as an increase in the suspended sediments concentration in the watershed and in the sub-watershed. The events with greater rainfall intensity demonstrated that the smallest drainage area of the subwatershed generated faster answers in flow and sediment concentration. For the watershed, in most events occurred flood wave attenuation with least steeply sloping and lowest hydrograph peaks than the sub-watershed. Specifically, the sediment yield was 38.41 and 33.65 t km-2, during the six months of monitoring for the watershed and for the subwatershed, respectively. The magnitude of sediment yield was 0.77 t ha-1 yr-1 for the watershed and 0.67 t ha-1 yr-1 for the sub-watershed. The LISEM model was able to reproduce adequately the peak flow and direct runoff for the six events used for calibration. On the other hand, the peak time and shape of the hydrograph did not have adequate fit. / O efeito das florestas de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos tem sido pouco explorado pela comunidade científica, o que resulta em banco de dados contendo informações incipientes relacionadas a esses efeitos, principalmente na escala de bacias. O monitoramento e a modelagem matemática são reconhecidos como eficientes ferramentas científicas para suprir a carência de informações, principalmente na gestão dos recursos naturais, na representação e na predição desses processos. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, descrever os dados do monitoramento, avaliar os efeitos dos cultivos de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos, calibrar os parâmetros de entrada e verificar o potencial de aplicação do modelo Limburg Soil Erosion Model (LISEM) na representação dos processos hidrológicos de bacias hidrográficas embutidas, com cobertura florestal. O estudo foi desenvolvido em duas bacias hidrográficas florestais situadas em Eldorado do Sul RS, sendo que a bacia possui área de drenagem de 94,46 ha e a sub-bacia, que se encontra à montante e embutida em relação à bacia, possui área de drenagem de 38,86 ha. O monitoramento hidrossedimentométrico teve início em fevereiro de 2011 e foi realizado no exutório das bacias, em duas seções automáticas, compostas de linígrafos, turbidímetros e pluviógrafos. O presente trabalho contemplou o monitoramento durante um período de seis meses, de 16/02/2011 a 15/08/2011. Os resultados do monitoramento demonstram que os períodos com maior volume de precipitação apresentaram aumento significativo nos picos de vazão em relação aos intervalos mais secos, assim como aumento na concentração de sedimentos em suspensão, para a bacia e para a subbacia. Os eventos com maior intensidade máxima de precipitação demonstraram que a pequena área de drenagem e o relevo mais acentuado da sub-bacia geraram respostas rápidas na vazão e concentração de sedimentos. Para a bacia hidrográfica, na maioria dos eventos, ocorreu amortização da onda de cheia com hidrogramas menos íngremes e ocorrência após o pico de vazão da sub-bacia. A produção de sedimentos foi de 38,41 e 33,65 Mg km-2, durante os seis meses de monitoramento para a bacia e para a sub-bacia, respectivamente. O modelo LISEM foi calibrado a partir de seis eventos de chuva. Os parâmetros de entrada utilizados para o modelo foram obtidos por meio de levantamentos realizados na bacia e de dados da literatura. Para avaliar a capacidade do modelo em representar os processos hidrológicos, foram utilizados hidrogramas medidos no exutório da bacia. A análise estatística aplicada foi o teste BIAS (Erro (%)) para os parâmetros vazão de pico, escoamento superficial direto e tempo de pico. Para avaliar a eficiência do modelo em reproduzir adequadamente o formato dos hidrogramas, foi utilizado o Coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (COE) para os seis eventos utilizados na calibração. O modelo LISEM foi capaz de reproduzir adequadamente a vazão de pico e o escoamento superficial direto para os seis eventos utilizados na calibração, indicado pelos baixos erros percentuais. Por outro lado, o tempo de pico e a forma do hidrograma não apresentaram ajuste adequado, indicado pelos elevados erros e valores negativos para o erro e para o COE, respectivamente.

O processo de sedimentação e assoreamento reduz a profundidade e a capacidade dos lagos de armazenamento de água do Canal do Panamá, obrigando a realizar dragagens periódicas que aumentam os custos de operação. Esses processos são acelerados pela perda de cobertura florestal na bacia. O presente estudo teve por objetivo estimar o valor econômico associado à redução de sedimentos na floresta da bacia do Canal, através do método de custo evitado de dragagem. O efeito físico da cobertura florestal sobre a redução de sedimentos foi estimado a través de regressão linear de dados biofísicos de sete microbacias que dispõem de medições de produção de sedimentos: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande e Caño Quebrado. Os resultados mostram que cada hectare de floresta nesta área reduz em 14,76 t.ano-1 de sedimentos em suspensão. Adicionando sedimentos de fundo isso corresponde a 14,32 t.ha-1.ano-1 e a um valor econômico de USD 197,40 por hectare por ano. Concluiu-se que as florestas contribuem significativamente para mitigar o processo de assoreamento dos lagos de armazenamento de água para o funcionamento do Canal do Panamá, e essa contribuição pode ser valorada em USD 39.640.091 por ano, para toda a floresta da bacia. / Sedimentation and siltation reduce the lakes depth and capacity to hold water in the Panama Canal, requiring periodic dredging which increases the operation costs. These processes are accelerated by the loss of forests that cover the basin. This studys objective is to estimate the economic value associated with reduction of sediments in the Canal basin, based on the method of avoided dredging cost. The physical effect of forest on sediment reduction was estimated through linear regression of biophysical data for seven watersheds that have measurements of sediments yield: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande and Caño Quebrado. These results shows that each hectare of forest in this area reduces the sediments in suspension. By adding sediments from the bottom of the riverbed, this corresponds to 14.32 m3.ha- 1.year-1 and to an economic value of USD 197.40 per hectare per year. It was concluded that forests contribute significantly to mitigate the process of siltation of lakes water storage for the operation of the Panama Canal, and this contribution may be valued at USD 39,640,091 per year for the entire basin forest.