Orientador : Dr. Otávio Augusto Boni Licht / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa: Curitiba, 29/03/2016 / Inclui referências : f. 94-100 / Área de concentração: Geologia exploratória / Resumo: A análise química de 75 amostras compostas de sedimentos ativos de corrente representando células propiciou a constituição de uma base de dados geoquímicos. Quatro diferentes métodos analíticos foram utilizados: digestão por água régia e fusão com metaborato de lítio e detecção ICP-MS, fusão e copelação e detecção ICP-OES e eletrodo de íon seletivo (EIS), para a análise de 66 elementos químicos. Os resultados das análises representam a concentração de um determinado elemento na área abrangida pela célula. Os dados foram tratados estatisticamente, e os principais estimadores estatísticos foram obtidos a fim de observar descritivamente as principais caraterísticas do grupo amostral. Além disso, ainda com vistas a análise descritiva dos dados, foram feitos histogramas e boxplots, fundamentais para o entendimento da distribuição das variáveis. Com esses dados, foi possível a confecção de mapas geoquímicos dos elementos analisados. Técnicas de análise de correlação bivariada e análise fatorial mostraram quais elementos possuíam similaridade estatística entre si e resultaram em 6 associações de elementos - na análise de correlação - e 5 fatores - na análise fatorial. Com isso, foi possível cartografar as associações e os fatores, e observar a região de predominância dessas associações. Os mapas, que a princípio foram produzidos com um aspecto de pixel e posteriormente foram transformados em mapas de isovalores, foram utilizados no cruzamento com os dados de análise das amostras originais. Chegou-se ao resultado que as análises químicas das amostras compostas são semelhantes à média dos resultados analíticos das amostras originais que compõem uma determinada célula. Essa constatação confirma a hipótese levantada no início da pesquisa e permite utilizar a mesma técnica em regiões do Brasil que possuam bancos de alíquotas cobrindo grandes áreas. Fazendo isso com melhor aproveitamento de recursos financeiros, com modernas técnicas analíticas, de tratamento e representação dos dados. Palavras-chaves: Rede de referência geoquímica global, geoquímica multielementar, sedimento de corrente, amostras compostas. / Abstract: The chemical analysis of 75 stream sediment composite samples representing cells was used to constitute a geochemical database. Four different analytical techniques were utilized, such as aqua regia digestion and lithium metaborate fusion + ICP-MS, fire assay + ICP-OES and ion-selective electrode determination, to the analysis of 66 chemical elements. The result of this analysis shows the contents of each element in the whole cell. The dataset was statistically analyzed, and the main estimators were obtained with the objective of observe, descriptively, the group's characteristics. Besides that, histograms and box-plots were made in order to understand variables' distribution. With all this data, the production of geochemical maps of each chemical element was possible. Correlation analysis and factor analysis techniques showed chemical elements which had similarities to each other. These techniques result in 6 associations - correlation analysis - and 5 factors - factor analysis. With it was possible to observe preferred regions of these associations and factor, as well as mapping them. At first, the cells presented a more "pixel" form, then the variables' levels were turned into isovalues curves maps, highlighting geochemical structures. Composite samples representing a regular cell grid is equivalent to the mean of the results from chemical analysis in the original samples has come up as one result of this research. This approach allows to safely cover large areas with no fieldwork costs. Moreover, the usage of multielementar analytical techniques combined with modern data processing procedures will enable advanced interpretations with great saving of financial resources. Keywords: Global Geochemical Reference Network, multielementar geochemistry, stream sediments, composite samples.

Orientador: Rodolfo José Angulo / Co-orientadores: Eduardo Marone, Augustinho Rigoti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A baía de Paranaguá está localizada no litoral centro-norte do Estado do Paraná. Três canais naturais dão acesso ao oceano Atlântico denominados de Norte e Sueste, à norte da Ilha do Mel, e da Galheta à sul da mesma ilha. Este último é a principal via de acesso ao porto de Paranaguá. Para que sejam mantidas profundidades seguras de navegação, é necessário que sejam feitas dragagens periódicas. Os objetivos principais deste trabalho foram o de caracterizar os sedimentos de fundo do canal e suas adjacências entre 1972 e 1998; acompanhar as variações morfológicas que ocorreram na superfície de fundo; quantificar taxas de sedimentação para os trechos com assoreamento crítico, e compreender os processos que transportam os sedimentos na desembocadura sul da baía. Os sedimentos do canal da Galheta são compostos predominantemente por areias finas, moderadamente à bem selecionadas, com assimetria muito negativa, sendo leptocúrticas no setor externo, e extremamente leptocúrticas à muito leptocúrticas no setor interno. A direção preferencial de chegadas de ondas é do quadrante SE e a deriva longitudinal no sentido NE. O fluxo sedimentar que se desloca ao longo do litoral paranaense divide-se em dois fluxos principais: 1) no setor externo um, contorna o lobo terminal do delta de vazante, flexionando o eixo navegável do canal com uma frente de avanço preferencial. Apesar das tentativas de retificação deste eixo, pelas dragagens, uma curvatura persistiu ao longo das décadas; 2) no setor interno o fluxo sedimentar adentra o estuário, seguindo próximo à margem do balneário Pontal do Sul, sendo redirecionado pelas correntes de vazante provindas do canal da Cotinga, para o canal da Galheta. Com a perda de energia das correntes de maré, no trecho mais largo do estuário, os sedimentos depositam-se formando o banco interno. As taxas de sedimentação obtidas para o setor externo variaram entre 19.288,8 e 229.245,8 m3/mês, sendo necessário um maior conjunto de dados, para a confirmação de um possível padrão de assoreamento no canal. / Abstract: The Bay of Paranagua is located on the center-north littoral of the State of Parana. Three natural channels give access to the Atlantic Ocean denominated as North and Southeast, north of Island do Mel, and Galheta's Channel, south of the same island. This last one is the main access way to the Port of Paranagua, where it is necessary to dredge it periodically to keep a safe depth for navigation. This study aims to characterize the bottom sediments of the channel and its adjacencies; to characterize the morphological variations undergone by the channel between 1972 and 1998; to quantify the sedimentation rates of some criticai sections of the channel, and understand the processes that transport the sediments along the southem mouth of the Bay. The sediments of the Galheta's channel are mostly composed of fine sands, moderately to well sorted, with very negative asymmetry, being leptocurtic on the externai sector, and extremely leptocurtic to very leptocurtic on the inner sector. The wave trains arrive preferentially from SE and the longitudinal drift of the coastal sediments is to NE. The sediment flux that moves along the littoral of Parana is divided in two main fluxes: 1) on the externai sector, one contours the terminal lobe of the ebb-tidal delta, deflecting the channel to the NE. In spite of the rectification attempts, by dredging, channel deflection has persisted through the past decades; 2) on the inner sector, the sediment flux moves up the estuary, along the margin of the balneary Pontal do Sul, being redirected by the ebb-tide currents proceeding from the Cotinga's channel, to the Galheta's channel. As tide currents lose energy, on the widest portion of the estuary, the sediments are deposited forming an inner bank. Sedimentation rates calculated for the externai sector varied between 19.288,8 and 229.245,8 m3/month, respectively, but a larger data set is necessary, for the confirmation of this pattern of channel shoaling.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTMY.pdf: 1036454 bytes, checksum: 7c5d7251f2027832b778a45002536c03 (MD5) Previous issue date: 2006-04-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / Numerical values of polycyclic aromatic hydrocabons and n-alkanes distribution indexes of sediments are important tools to elucidate the origins of hydrocarbons mixtures. Polycyclic aromatic ratios are sensitive indicators of petrogenic and pyrogenic inputs, while n-alkanes distribution usualy discriminates biogenic from petrogenic sources. The study area of this work includes the Ibirité Reservoir and it´s tributaries, located in the Belo Horizonte metropolitan area, a site strongly affected by a petroleum refinary from Petrobras, but where an important industrial park is also present. Sampling was carried out in November 2005, at 12 stations located on Ibirité Reservoir, Pintados and Ibirité streams. The sediment samples were extracted in ultrasonic bath, purified in chromatographic columns and analysed by GC/MS. The studied compounds were polycyclic aromatic hydrocarbons, normal and isoprenoids alkanes. The total concentrations varied from 33.66 to 772.61 ng g-1. Despite of these low concentration values as compared to other aquatic environment, the Ibirité Reservoir showed strong inflluence from anthropic activities, reflected on petrogenic and pyrogenic hydrocarbons mixtures. The biogenic hydrocarbons, mainly derived from aquatic and terretrial higher plants, also showed its contribution as a result of algal blooms and extensive aquatic macrophyte banks typically found in the reservoir. Besides, the presence of unresolved complex mixtures in all chromatograms, points out to a significant contribution of petrogenic sources. Contamination of some sediment sample detectect in this study by polycyclic aromatic hydrocarbons migth suggest that occasional adverse effects to the organisms in this water body may occur. The sampling station of Taboões I stream was the only one site that petrogenic controbuition was not detected. However, the site that was considered as a reference site, showed that it suffers, already, influences from burned fossil fuel from industries and automobiles from the nearby Belo Horizonte metropolitan area. / Valores numéricos de índices de distribuição de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e nalcanos em sedimentos são importantes ferramentas na identificação e discriminação das origens de uma mistura de hidrocarbonetos de uma dada região. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos são indicadores sensíveis de fontes de hidrocarbonetos pirogênicos e petrogênicos, enquanto os n-alcanos são úteis na identificação de produtos biológicos e derivados de petróleo. A área estudada neste trabalho compreende a Represa de Ibirité e seus afluentes, localizados na região metropolitana de Belo Horizonte, local fortemente influenciado pela presença de uma refinaria de petróleo, de importantes áreas urbanas e de um parque industrial e de serviços. A amostragem foi realizada em novembro de 2005, em 12 estações na Represa de Ibirité, Córrego Pintados e Ribeirão Ibirité. As amostras de sedimentos foram extraídas em ultra-som, purificadas em colunas cromatográficas e analisadas em GC/MS. Os compostos estudados foram os hidrocarbonetos policílicos aromáticos, n-alcanos e alcanos isoprenóides. A concentração total de hidrocarbonetos policíclicos variou entre 33,66 e 772,61 ng g-1. Apesar dos, relativamente, baixos valores de concentração quando comparados a outros ambientes aquáticos, a Represa de Ibirité mostrou-se significativamente influenciada pelas várias atividades antrópicas da região, refletindo a contribuição de fontes de hidrocarbonetos petrogênicos e pirogênicos. Os hidrocarbonetos de origens biogênicas, derivados de plantas vasculares terrestres e aquáticas, também foram detectados nos sedimentos da represa, dado o alto grau de assoreamento do local e, principalmente, do florescimento excessivo de algas e macrófitas aquáticas (processo de eutrofização). Além disso, a presença de misturas complexas não resolvidas em todos os cromatogramas analisados, aponta para um significativo aporte petrogênico na região. Os níveis de contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos individuais em alguns sedimentos de Ibirité sugerem que ocasionais efeitos adversos à biota daquela região poderiam ser observados devido a presença desses contaminantes. O ponto coletado no Córrego Taboões I (Serra do Rola-Moça; sítio de referência) foi o único que não apresentou características petrogênicas, porém já apresenta influência da queima de combustíveis fósseis de indústrias e automóveis da região metropolitana de Belo Horizonte.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1998.pdf: 730604 bytes, checksum: c9a3af679c55c32e121ac6f6d44b9de1 (MD5) Previous issue date: 2008-08-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, Thermospray Flame Furnace Atomic Absorption Spectrometry (TS-FF-AAS) and Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) were employed in order to propose methods for determination of total and bioavailability concentration of Cd and Pb in environmental samples. The sediments were collected in the basin of the Jundiaí river and the sewage sludge (industrial and home) in the Jundiaí sewage treatment station. The metals bioavailability contents were determined by extraction using 1.0 g of sample and 25.0 mL HCl 0.1 mol/L for 2 hours in horizontal stirrer 600 rpm. The total concentrations were determined using pre-digestion step for 12h followed by a microwave digestion of 0.1 g sample with 2.0 mL mixture concentrated HNO3 HCl (1:3 v/v) and 1.0 mL of H2O2 using heating program for 34 minutes. In determinations by TS-FF-AAS, 200 μL of sample was carried out into a nickel atomization tube with a flow rate of 0.5 mL/min. During Cd and Pb determinations in extracts HNO3 0.014 mol/L solution was used as carrier. In the case of the digested samples, EDTA 0.5% (m/v) and Triton X-100 0.1% (v/v) solution was used as carrier. The method accuracy was checked by Cd and Pb determination in in three certified samples: NIST 2782 and NIST 146R (industrials sludge) and NIST 8704 (Buffalo river sediment). The bioavailability and total concentrations range in sediments were 0.08-1.7 and 0.44- 2.47 mg/kg for Cd; 2.91- 13.6 and 8.9-24.7 mg/kg for Pb, respectively. Limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) for TS-FF-AAS were 1.13 and 3.75 μg/L for Cd, 16.5 and 55.1 μg/L for Pb, respectively (n=3). In FAAS, limits of detection and quantification were 63.0 and 210 μg/L for Cd, 119 and 395 μg/L for Pb, respectively (n=3). The repeatability and reproducibility obtained were 1.0-8.0% and 7.0-24% for Cd, 2.4- 14% and 5.4-32% for Pb, presented as relative standard deviation (RSD, %). / Neste trabalho, empregaram-se a Espectrometria de Absorção Atômica com Forno Tubular na Chama e Aerossol Térmico (TS-FF-AAS) e a Espectrometria de Absorção Atômica com Chama (FAAS), na proposição de metodologias para a determinação de concentrações biodisponíveis e totais de Cd e Pb, em amostras de interesse ambiental. Os sedimentos foram coletados na bacia do Rio Jundiaí e o lodo de esgoto (industrial e doméstico) na Companhia Saneamento Jundiaí (CSJ). Os conteúdos biodisponíveis dos metais foram determinados por extração de 1,0 g de amostra com 25,0 mL de HCl 0,1 mol/L, por 2 horas, em um agitador horizontal a 600 rpm. As concentrações totais (0,1 g de amostra) foram determinadas com o emprego de uma etapa de pré-digestão por 12h, e digestão em forno de microondas fechado, com 2,0 mL de água régia e 1,0 mL de H2O2, utilizando um programa de aquecimento de 34 minutos. Nas determinações por TS-FF-AAS, introduziu-se um volume de amostra de 200 μL no interior de um tubo atomizador de Ni, com uma vazão de 0,5 mL/min. Na quantificação de Cd e Pb nos extratos, utilizou-se solução de HNO3 0,014 mol/L como carregador, e nos digeridos, solução de EDTA 0,5% (m/v) e Triton X-100 0,1% (v/v). Com o intuito de avaliar a exatidão das metodologias aplicadas, foram analisadas 3 amostras certificadas: NIST 2782 e NIST 146R (lodos industriais) e NIST 8704 (sedimento do Rio Buffalo). As faixas de concentrações biodisponíveis e totais, em sedimentos foram de 0,08-1,7 e 0,44- 2,47 mg/kg para Cd, 2,91-13,6 e 8,9-24,7 mg/kg para Pb, respectivamente. Os limites de detecção e quantificação para TS-FF-AAS foram 1,13 e 3,75 μg/L para Cd, 16,5 e 55,1 μg/L para Pb, respectivamente (n=3). No caso da FAAS, os limites de detecção e quantificação foram 63,0 e 210 μg/L para Cd, 119 e 395 μg/L para Pb, respectivamente (n=3). As repetibilidades e reprodutibilidades ficaram entre 1,0-8,0% e 7,0-24% para Cd, 2,4- 14% e 5,4-32% para Pb, representadas como desvio padrão relativo (RSD).

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:20Z : No. of bitstreams: 1 000845833_20160201.pdf: 579802 bytes, checksum: b4b0b821d812207297366b9672ad34d2 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-01T10:15:51Z: 000845833_20160201.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-01T10:16:43Z : No. of bitstreams: 1 000845833.pdf: 19604263 bytes, checksum: da5bf60d26d8d411729f62858518c5fb (MD5) / A Bacia de Salta localiza-se no noroeste argentino e sua origem está relacionada a um rifte intracontinental, formado durante o Cretáceo e início do Paleógeno. Subdivide-se em quatro sub-bacias (Lomas de Olmedo a leste; Sey a oeste; Tres Cruces a norte; e Metán-Alemania a sul) que foram preenchidas por sedimentos das supersequências Pirgua (fase sin-rifte) e Balbuena (fase sag). A seção sedimentar que compõe a fase sag é dividida em quatro sequências: Balbuena I, II, III e IV, da base para o topo. O presente estudo aborda a caracterização faciológica e estratigráfica com base em afloramentos da Sequência Balbuena III (Maastrichtiano/Daniano) da Fm. Yacoraite, na Sub-bacia Metán-Alemania, região do dique Cabra Corral, distrito de Coronel Moldes, Argentina. Os dados foram obtidos no levantamento de 14 seções estratigráficas verticais na escala 1:40, nas quais foram adquiridos perfis de raios gama espectral e realizada coleta de amostras para análises sedimentológicas. A análise faciológica revelou que a Sequência Balbuena III é composta por fácies carbonáticas, siliciclásticas e mistas, depositadas em ambiente lacustre. As fácies carbonáticas são constituídas por grainstones oolíticos e/ou bioclásticos, packstones oolíticos e/ou bioclásticos, rudstones e floastones bioclásticos, mudstones, laminitos e estromatólitos. As fácies siliciclásticas correspondem a arenitos muito finos ondulados, siltitos e lamitos. As litofácies de deposição mista (com componentes siliciclásticos e carbonáticos) são constituídas por arenitos híbridos e margas. As litofácies identificadas foram agrupadas em quatro associações de fácies, que a partir das observações de campo, resultaram em duas sucessões verticais ideais de fácies (sequências elementares). Tais sucessões foram hierarquizadas em sequências de média e alta frequências e puderam ser rastreadas por dezenas de quilômetros na bacia. A partir do... / The Salta Basin is located in the northwest of Argentina and its origin is related to an intracontinental rift which was formed during the Cretaceous and early Paleogene. It is subdivided into four sub-basins (Lomas de Olmedo - east; Sey - west; Tres Cruces - north; and Metán-Alemania - south) that were filled by sediments from the Pirgua (synrift phase) and Balbuena (sag phase) supersequences. The sedimentary section that forms the sag phase is divided into four sequences: Balbuena I, II, III and IV, from bottom to top. This research covers the sedimentological and stratigraphical outcrops characterization of the Balbuena III Sequence (Maastrichtian/Danian) from Yacoraite Fm., in the Metán-Alemania sub-basin, Cabra Corral dam region, district of Coronel Moldes, Argentina. The data have been collected from the survey of 14 vertical stratigraphic sections measured in these outcrops at a 1:40 scale, where spectral gamma-ray logs have been acquired and samples for sedimentological analysis have been collected. Data analysis has shown that Balbuena III Sequence consists of carbonate, siliciclastic and mixed facies which have been deposited in a lacustrine environment. The carbonate facies are formed by oolitic/bioclastic grainstones, oolitic/bioclastic packstones, bioclastic rudstones and floatstones, carbonate mudstones, laminites and stromatolites.The siliciclastic facies correspond to very fine wavy sandstones, siltstones and mudstones.The lithofacies of mixed deposition (with carbonate and siliciclastic components) consist of hybrid sandstones and marls.The identified lithofacies have been grouped into four facies associations, which from field observations, could be grouped into two ideal vertical successions of facies (elementary sequences). The observed cycles have been ranked in sequences of medium and high frequencies and could be traced for tens of kilometers in the basin. From the understanding of the distribution of...

El estudio de los flujos granulares ha adquirido gran interés en las últimas décadas, no sólo por su impacto económico, ambiental y científico, sino también porque su ocurrencia a escala geológica genera grandes riesgos sobre la población y la infraestructura alrededor del mundo. Esto ha originado dentro del ámbito de la ingeniería la necesidad de contar con modelos dinámicos que sean capaces de predecir en forma confiable la evolución espacio temporal de estos fenómenos, para lo cual es fundamental identificar, caracterizar y cuantificar los mecanismos de interacción entre los granos. En este contexto, el presente trabajo tiene por objeto mostrar los resultados cuantitativos y cualitativos de un estudio experimental de flujos de materiales granulares densos y secos, generados en un canal de fondo deslizante. Este canal posee un largo útil de 3 m, paredes de vidrio de 40 cm de altura, un ancho útil de 18.6 cm y una cinta que desliza por el fondo a una velocidad que varía en el rango de 0 a 180 cm/s. Los materiales granulares utilizados en este experimento correspondieron a gravas finas, medianas y gruesas y esferas plásticas. A modo de comparación, se condujeron en forma paralela experimentos consistentes en flujos de esferas plásticas en un canal de fondo fijo de inclinación variable. Este canal posee un largo útil de 3 m, paredes de acrílico de 50 cm de altura y ancho útil de 20 cm. En ambas instalaciones, leyes de resistencia y parámetros adimensionales característicos fueron determinados a partir de las mediciones de altura, velocidad y pendiente del canal. También se obtuvieron imágenes del movimiento de las partículas en la pared del canal y en la superficie del flujo, usando una cámara de video de alta velocidad. Estas fueron analizadas posteriormente en forma cualitativa y cuantitativa, mediante procesos de tratamiento de imágenes y la aplicación de técnicas PIV (“Particle Image Velocimetry”) y PTV (“Particle Tracking Velocimetry”) para la obtención de la distribución de velocidades. A partir de las mediciones realizadas en esferas y sedimentos en el canal de fondo deslizante, se calcularon los números de Froude, Savage y Coulomb resultando ellos en el rango 0<Fr<3, 0<Sa<0.11 y 0<Co<1 para sedimentos y 0<Fr<2.5, 0<Sa<0.036 y 0<Co<0.05 para esferas, lo que indica que en los flujos experimentados domina la fricción intergranular por sobre las colisiones. Las relaciones entre el Fr y la altura relativa h/d determinadas para esferas y sedimentos, indican que la velocidad de la cinta depende débilmente de la altura de escurrimiento. Estos resultados no concuerdan con los obtenidos en el canal de fondo fijo. En el canal de fondo deslizante, la aplicación al flujo de sedimento natural de las técnicas de velocimetría condujo a resultados que no concuerdan con las observaciones y mediciones visuales, lo que llevó a descartarlos para la determinación de los perfiles de velocidad. Esto no sucedió con el flujo de esferas plásticas, donde los perfiles de velocidad revelaron la influencia de las paredes ubicadas en los extremos del canal, generando esfuerzos confinantes del flujo y contribuyendo al comportamiento friccional de éste. Se postula que los resultados globales de este estudio están fuertemente influenciados por las paredes ubicadas en ambos extremos del canal, los que generan esfuerzos de confinamiento que constriñen el movimiento del flujo y afectan por lo tanto la estructura cinemática de éstos, cuestionando la validez del uso de instalaciones de fondo deslizante como transformación galileana del flujo generado en canales de fondo fijo.

Punta Arenas, ubicada a orillas del Estrecho de Magallanes, se encuentra sobre suelos depositados en ambientes glaciares y post-glaciares. La densificación urbana ha llevado a construir sobre suelos casi siempre saturados que, por su baja capacidad de soporte y alta compresibilidad, representan condiciones desfavorables para el diseño de fundaciones. Durante la Ultima Máxima Glaciación se formó un gran lago que generó gran cantidad de sedimentos glaciolacustres. Por la acción cíclica de avance-retroceso del Lóbulo Magallánico se acumularon cordones de morrenas laterales así como un conjunto de tills de distinta composición. Posteriormente, una compleja red fluvial modeló y depositó sedimentos granulares al igual que materiales finos propios de plataformas de inundación. Este trabajo presenta una propuesta preliminar de zonificación, con inclusión de propiedades geotécnicas propuestas para los distintos depósitos que comprenden tills y materiales glaciolacustres y de inundación observados en el área urbana y suburbana de la ciudad. Muestras inalteradas obtenidas en excavaciones y calicatas fueron ensayadas para determinar sus propiedades índice, así como de resistencia y compresibilidad. Se realizaron también ensayos de difracción de rayos x. Para la zonificación se empleó la metodología de mapas compuestos, técnica que integra las características topográficas, sedimentarias y parámetros geotécnicos complementados con resultados de numerosos sondajes con determinaciones de SPT. Se estableció que los suelos de baja capacidad se localizan principalmente en las depresiones moldeadas durante la acción glaciar y en las zonas de inundación, rellenadas respectivamente por arcillas normalmente consolidadas y turbas.

Neste estudo, avaliou-se a ocorrência de metais pesados em ambiente fluvial sob influência de curtumes - a bacia hidrográfica dos rios Cadeia e Feitoria (RS, Brasil), focalizando sua origem, distribuição e mobilidade potencial. Trimestralmente, entre julho/1999 e abril/2000, analisaram-se metais e parâmetros complementares em amostras de água e sedimento coletadas em dez locais. Após identificar os contaminantes e locais críticos (cromo e mercúrio, no trecho inferior do rio Feitoria), avaliaram-se também perfis sedimentares verticais e tecido muscular de peixes de fundo (Rineloricaria). As análises de água seguiram recomendações do Standard Methods, enquanto as demais basearam-se principalmente em métodos da agência de proteção ambiental dos Estados Unidos (USEPA) ou Comunidade Européia, buscando prever a disponibilidade potencial dos metais. Utilizou-se estatística descritiva e multivariada na análise dos dados, visando sintetizar informações e subsidiar a futura elaboração de um atlas ambiental. Rastreou-se o risco potencial de danos crônicos não carcinogênicos à saúde humana por ingestão de água e peixes contaminados, conforme metodologia recomendada pela USEPA.A ocorrência de metais vinculou-se a contribuições naturais e antropogênicas, representadas principalmente pela intemperização de basaltos e atividades de curtumes. Influenciada pela proximidade dos curtumes e flutuações na vazão, a qualidade das águas diminuiu ao longo dos rios e no período de menor disponibilidade hídrica (janeiro). Os teores de metais nas águas obedeceram aos padrões da legislação brasileira, exceto para alumínio, ferro e eventualmente manganês. Considerando a ingestão de água em cenário hipotético de alta exposição aos metais estudados (água bruta, picos de contaminação, cromo na forma hexavalente), verificouse uma potencial ausência do risco de efeitos adversos à saúde humana. Entretanto, a área sob maior influência de curtumes demonstrou considerável aumento desse risco, em comparação aos locais de referência. Nos sedimentos, as concentrações de alumínio, cobre, ferro, níquel, manganês, titânio e zinco pareceram refletir níveis basais, ao contrário de cromo e mercúrio, enriquecidos no trecho inferior da bacia. Além de condições de avançado intemperismo, os perfis sedimentares indicaram que as descargas de metais antropogênicos poderiam não estar restritas a atividades pretéritas. A partição dos metais nas fases geoquímicas dos sedimentos revelou maior mobilidade potencial do manganês em toda a bacia, seguido por cromo, na área de concentração de curtumes (predominantemente vinculado à fração oxidável). Ainda que em teores abaixo do recomendado pela Organização Mundial da Saúde (0,5 μg/g), observou-seacúmulo de mercúrio nos peixes, indicando condições ambientais favoráveis à sua metilação. Para reduzir efeitos tóxicos crônicos não carcinogênicos à saúde humana por exposição ao mercúrio, um eventual consumo do peixe estudado deveria ser restrito a 32 g/dia no trecho contaminado. Mesmo não sendo detectado nos peixes, o considerável aumento do teor de cromo nos sedimentos do trecho inferior da bacia sugeriu possibilidade de ocorrerem localmente outros efeitos prejudiciais à biota aquática. Uma potencial mobilização do cromo retido nos sedimentos estaria vinculada às condições redox do meio, enquanto o enxofre poderia condicionar a biodisponibilidade do mercúrio. Estudos posteriores são necessários para melhor entendimento dos processos de mobilização e bioacumulação de metais na área de estudo, envolvendo organismos de diferentes níveis tróficos. / This study evaluated the occurrence of heavy metals in a fluvial environment under the influence of tanneries – the Cadeia and Feitoria rivers watershed (RS, Brazil), phocusing their origin, distribution, and potential mobility. Every three months, between July 1999 and April 2000, selected heavy metals and ancillary parameters were analyzed in water and sediment samples taken at ten sites. After identifying the contaminants and sites of concern (chromium and mercury at the lower reach of Feitoria River), vertical sediment profiles and bottom-fish tissue (Rineloricaria) were also evaluated. Water analyses followed recommendations of the Standard Methods, while the remaining analyses were based mainly on methods from the Environmental Protection Agency of the United States (USEPA) and European Community, searching for estimating the potential availability of metals. Descriptive and multivariate statistics were applied to water and sediment data sets, in order to obtain a synthesis of the environmental diagnosis, and to support the elaboration of an environmental atlas. A risk assessment methodology recommended by USEPA was conducted at a screening level, in order to estimate the potential non-carcinogenic toxic effects to the human health arising from life-time consumption of contaminated water and fish.The results revealed that the heavy metals originate from natural and anthropogenic contributions, mainly resultant from the weathering of basalt rocks and tannery activities. The water quality decreased along both rivers, and during the dry period (January), showing the influence of tannery plants vicinity and flow variations. Except for iron, aluminum, and eventually manganese, heavy metal contents in water were generally in agreement with Brazilian standards. Despite considering the ingestion of water in a hypothetical scenario of high human exposure to the selected metals (untreated water, peaks of contamination, chromium in the hexavalent form), the risk screening indicated a potential absence of adverse toxicological health effects. However, in comparison to the reference sites, this risk considerably increased at the lower reach of Feitoria River, the most affected by tanneries. Concerning sediments, aluminum, copper, iron, nickel, manganese, titanium, and zinc concentrations appeared to reflect the base levels, in opposition to chromium and mercury, which were enriched in the lower part of the basin. The sediment profiles revealed an advanced weathering-stage, and also indicated that the anthropogenic discharges of heavy metals might not be strictly resultant from past activities. The partition of heavy metals among the sediment geochemical phases showed higher mobility of manganese along the basin, followed by chromium in thearea most affected by tanneries (predominantly associated to the oxidizable fraction). Although occurring in levels below the World Health Organization threshold for human consumption (0.5 μg/g), the accumulation of mercury in fish indicated that the prevailing environmental conditions could favor its methylation. Considering the methodology of risk assessment, an eventual consumption of the investigated fish should be restricted to 32 g/day at the lower reach of Feitoria River, in order to reduce the occurrence of non-carcinogenic toxic effects to the human health, arising from oral exposure to mercury. Although chromium was not detected in fish tissue, its considerable enrichment in sediments from the lower part of the basin indicated a potential occurrence of other hazardous effects on aquatic organisms. A potential mobilization of chromium from the contaminated sediments would be associated to the prevailing redox conditions, while the sulfur cycling could influence the bioavailability of mercury. Further research with organisms from distinct trophic levels is needed, in order to better understand the metal bioaccumulation processes that are taking place in the study area.

O Afloramento Paleolago Cemitério, localizado na mina de fosfato a céu aberto da "Ultrafértil", município de Catalão, Goiás, possui depósito originado pelo preenchimento de uma depressão na parte central do Complexo Carbonatítico de Catalão I, onde sedimentos lacustres, ricos em espículas de esponjas, assentam discordantemente sobre um domo de rochas magmáticas carbonatíticas do Cretáceo Superior. Foi analisado o conteúdo de espículas de esponjas continentais e da quantidade de frústulas de diatomáceas em rochas de três Seções, 1, 2 e 3, que contemplaram desde a base ao topo desse depósito. É abordada aqui a caracterização de todos os horizontes deposicionais, quanto ao conteúdo biosilicoso, e sua utilização como dado proxi de reconstrução paleoambiental. Para esse fim, frações dessas rochas foram tratadas com métodos usuais utilizados na obtenção de material silicoso. O estudo taxonômico das espículas nessas rochas confirmou a existência de uma comunidade autóctone e lêntica composta de seis espécies de esponjas continentais responsáveis pela gênese dos depósitos de espongilitos: Metania spinata (Carter, 1881), Dosilia pydanieli Volkmer-Ribeiro, 1992, Radiospongilla amazonensis Volkmer-Ribeiro & Maciel, 1983, Trochospongilla variabilis Bonetto & Ezcurra de Drago (1973), Corvomeyenia thumi (Traxler, 1895), Heterorotula fistula Volkmer-Ribeiro & Motta, 1995, no presente caso acrescidas de Corvoheteromeyenia australis (Bonetto & Ezcurra de Drago, 1966), que tem aqui confirmado o seu primeiro registro em comunidade formadora de espongilitos No entanto, registrou-se também uma comunidade de esponjas de ambiente lótico na porção mais basal do depósito, integrada pelas espécies Corvospongilla seckti Bonetto & Ezcurra de Drago, 1966, Oncosclera navicella (Carter, 1881) e Eunapius fragilis (Leidy, 1851), sugerindo uma contribuição de águas com fluxo no início da formação do Paleolago. A comunidade lêntica detectada é considerada indicadora de lagoas típicas de Cerrado, sugerindo a existência desse Bioma, na região central do Brasil, já no final do Pleistoceno. Registra-se nesse Paleolago a ocorrência inédita de diatomitos e espongilitos num mesmo depósito. São propostos dois paleoambientes diferenciados, quando da ocorrência de espongilitos e diatomitos. Os resultados ainda parecem corroborar a hipótese de formação do Paleolago Cemitério a partir do acúmulo de substâncias húmicas, contribuindo para acidificação das águas e instalação de processo cárstico de solapamento do fundo de lagoas. / The Paleolake Cemetery Outcrop situated at the phosphate mine of the Ultrafértil Mining Company, in the municipality of Catalão, Goiás State, presents a significant deposit of sedimentary rocks originated by the fulfilling of a depression at the central part of the Carbonatitic Complex of Catalão I, where lacustrine sediments, which are rich in spicules of sponges, overlie discordantly a dome of carbonatitic magmatic rocks of the Late Cretaceous age. Freshwater sponges spicules contents were analysed as well as the diatom frustules in sedimentary rocks of three sections, namely 1, 2 and 3, that range from bottom to top of the above-mentioned lake deposit. The characterization of all depositional horizons is addressed here regarding the bio siliceous content and its utilization as a proxy datum for paleoenvironmental reconstruction. In order to accomplish this purpose, fractions of these rocks were treated with usual methods applied for the obtaining of siliceous material. The taxonomic study of spicules in these rocks confirmed the existence of an indigenous and lenthic community composed of six species of continental sponges responsible for the genesis of spongilite beds: Metania spinata (Carter, 1881), Dosilia pydanieli Volkmer-Ribeiro, 1992, Radiospongilla amazonensis Volkmer-Ribeiro & Maciel, 1983, Trochospongilla variabilis Bonetto & Ezcurra de Drago (1973), Corvomeyenia thumi (Traxler, 1895), Heterorotula fistula Volkmer-Ribeiro & Motta, 1995, in the present case added to Corvoheteromeyenia australis (Bonetto & Ezcurra de Drago, 1966), species confirmed herein, for the first time, as an element of a forming-spongilite community However, other community of sponges related to lothic environment has also been registered at the bottom of lake deposit, which is formed by the following species: Corvospongilla seckti Bonetto & Ezcurra de Drago, 1966, Oncosclera navicella (Carter, 1881) and Eunapius fragilis (Leidy, 1851). The last community suggests a contribution of water flow in the beginning of the Paleolake genesis. The lenthic community found is considered to be an indicator of Cerrado-type lagoons suggesting the existence of this biome, in central region of Brazil, in the end of the Pleistocene. In this Paleolake there is also the unprecedented occurrence of diatomites interbedded with spongilites along the same section. Then it is proposed herein the presence of two different paleoenvironments to explain the occurrence of spongilites and diatomites together in this deposit. The results obtained seem to corroborate the hypothesis of formation of the Cemetery Paleolake, from the accumulation of humic substances, contributing to the acidification of the water and the installation of the karstic process for the washout of the lake bottom.

As correntes de turbidez de alta densidade e seus depósitos resultantes, ainda hoje, não são um fenômeno totalmente explicado/classificado, tanto no meio científico, como na indústria, em especial, a do petróleo. Visando buscar o entendimento hidrodinâmico e deposicional desses fluxos gravitacionais de sedimentos naturais, este trabalho realizou um estudo experimental (modelagem física) deste fenômeno em laboratório. Através da modelagem física foi possível realizar 25 simulações experimentais com diferentes tipos de materiais sedimentares, no caso, esferas de vidro ( m ~ 2600kg/m³), simulando as frações areia fina e silte, e o caulim ( m ~ 2600kg/m³), representando as frações de argila nesses escoamentos. As faixas de concentrações volumétricas utilizadas nos experimentos foram de 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% e 35%. Para esses intervalos de concentrações foram utilizadas três diferentes proporções de argila na mistura, no caso fluxos não coesivos (0% de argila), fluxos mistos (com 50% de argila) e fluxos coesivos (100% de argila). Ainda, para a concentração volumétrica de 20%, foram realizados quatro ensaios adicionais com 10%, 25%, 75% e 90% de argila na mistura, englobando a transição de um fluxo não coesivo para coesivo. Os experimentos utilizaram um canal de acrílico (4,5 x 0,2 x 0,5 m) e a simulação se deu através da metodologia de pulso de material, a qual utilizou 120 litros de mistura de água e sedimento, que era lançada, instantaneamente, no interior do tanque, através da abertura de uma comporta. Para o registro dos ensaios foram utilizadas duas câmeras digitais, além de um medidor de velocidade ultrassônico (UVP) com dez transdutores, distribuídos ao longo de 15 cm e instalado a 340 cm da fonte. Ao seu lado, foram colocadas quatro sondas de medição da concentração da mistura (UHCM), as quais amostravam uma faixa de 10 cm do interior do fluxo. Para todas as misturas utilizadas, foi realizada a sua caracterização reológica, com o uso de um reômetro. Para a avaliação do depósito, foram coletadas amostras indeformáveis do depósito, em três locais distintos que foram, posteriormente, processadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV. A partir dos dados da caracterização reológica das misturas utilizadas nos experimentos, foi possível estabelecer o modelo da relação tensão/deformação, bem como as equações constitutivas de determinação da viscosidade dinâmica (e/ou aparente) da mistura em relação a concentração volumétrica, gradiente de deformação e presença de argila. Com os dados do registro de vídeo foi possível caracterizar, via um método desenvolvido com uso de uma lousa interativa, a série temporal de três espessuras geométricas da corrente. Aliado aos dados de velocidade e de concentração obtidos nos equipamentos de medição, foi possível avaliar as propriedades hidrodinâmicas das correntes, tais como as séries temporais de velocidade, concentração e geometria, os seus perfis verticais médios, a adimensionalização dos perfis de velocidade e concentração, relações adimensionais entre esses parâmetros, bem como as definições da tensão de cisalhamento junto ao fundo, da espessura da subcamada viscosa e da vazão mássica de sedimentos. Os depósitos foram avaliados em duas escalas distintas: em macro-escala, com a avaliação da espessura e granulometria do depósito ao longo da distância, balanço de massa de sedimentos e determinação da taxa de deposição (com o auxílio das imagens do vídeo); e em micro-escala, através do uso de imagens microscópicas obtidas a partir de amostras indeformáveis do depósito resultante, onde foi possível obter a distribuição do tamanho do grão médio ao longo da vertical (gradação), a porcentagem de cada tipo de sedimento e laminações dos grãos. A partir dos resultados apresentados na caracterização reológica das misturas, nas propriedades hidrodinâmicas, geométricas e deposicionais, foi realizado uma síntese agrupando estas propriedades, considerando, ao todo, 22 parâmetros de classificação. Um diagrama de três entradas (concentração volumétrica, presença de argila e o comportamento reológico da mistura) foi construído e, como resultado, foi possível definir seis regiões de reologia/fluxo/depósito que apresentam uma condição de causa (fluxo) com consequência (depósito) características. As seis regiões podem ser resumidas no que segue: Região I – Fluxo Newtoniano de baixa concentração, turbulento e subcrítico, mantidos pela componente ascendente da turbulência, com deposição de partículas individuais que geraram depósitos gradados normalmente com ou sem presença destacada de camada selante de argila no topo. Região II – Fluxo Newtoniano de média concentração, turbulento e supercrítico com a formação de uma camada turbulenta ondulada (deformável) e mais concentrada e com presença de argila junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida que geraram depósitos parcialmente segregados (maciços) junto à base e gradados normalmente junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região III – Fluxo Newtoniano de mais alta concentração, turbulento, supercrítico com nítida estratificação (bipartição) de uma camada turbulenta fortemente ondulada (deformável) e mais concentrada junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida, com uma deposição de grãos mais abrupta (próximo ao congelamento friccional), gerando depósitos menos segregados (maciços) junto à base e com uma gradação normal junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região IV – Fluxo não Newtoniano de média concentração, baixa turbulência, supercrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com menores ondulações, com influência das forças viscosas e coesivas, com formação de um “plug” de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo com uma camada de grãos não coesivos levemente gradados junto ao fundo, com uma camada lamosa com grãos não coesivos dispersos não gradados na matriz e com a presença de uma camada selante. Região V- Fluxo não Newtoniano de alta concentração, com uma turbulência nos instantes iniciais, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com ondulações, influência das forças viscosas, empuxo e coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Região VI – Fluxo não Newtoniano de alta concentração, dominado pelas forças viscosas, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com poucas ondulações, fortemente resistente ao escoamento (yield strength) devido ao empuxo e as forças coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Por fim, as características de fluxo e depósito obtidas nesses seis modelos foram comparadas com as classificações encontradas na literatura sobre fluxos gravitacionais de sedimentos, mais especificamente, com correntes de turbidez de alta densidade. Foi proposta então, uma classificação inédita para esses fluxos, baseada na concentração volumétrica, presença de argila e comportamento reológico das misturas, além de considerar a evolução e transformação destes fluxos ao longo do espaço. Pela nova classificação proposta, os fluxos extremos seriam aqueles que são amplamente aceitos: correntes de turbidez de baixa densidade (região I) e os fluxos de detritos (regiões V e VI). Os fluxos das regiões II, III foram classificados com as correntes de turbidez de alta densidade inercial, devido à predominância das forças inerciais no escoamento e a região IV foi classificada como correntes de turbidez de alta densidade viscosa, devido à influência do aumento da presença de argila no escoamento, o que causou significativas mudanças no fluxo e depósito. / Our ability to interpret the deposits of sediment gravity flows in the marine realm has been greatly restricted by our lack of understanding of their flow processes. This limitation is reflected in the numerous classification schemes and the difficulty in using terms such as low and high-density turbidity currents. Here we report a novel experimentally-derived classification scheme that for the first time identifies flow types and quantifies their transition points. A series of 25 experiments with non-cohesive, mixed and cohesive high-density turbidity currents were performed in order to study the depositional-process based hydrodynamic and rheological properties of these flows. Three types of turbidity current were studied at eight different volumetric concentrations between 2.5% and 35%. The flows carried a mixture of non-cohesive (siltsized glass beads) and cohesive sediment (kaolin) at different clay-silt ratios. Detailed time-series of flow structure, suspended sediment concentration and flow velocity were collected using Digital Video Cameras, Ultra-High Concentration Meters and Ultrasonic Doppler Velocity Probes. The rheological properties of the mixtures were also evaluated. The hydrodynamic properties of the flows were determined using changing flow geometry, and high-frequency time-series, depth-average values and vertical profiles of velocity and sediment concentration. Moreover, the deposits were studied using Scanning Electron Microscopy. Six types of flows were distinguished based on a comparison of hydrodynamic, depositional and rheological properties. A 3D phase diagram was created, showing the boundaries between these flow types in terms of rheological behaviour, bulk volumetric concentration and clay concentration. The main characteristics of the flow types are: Type I: Low density flow; Newtonian; grains supported by upward component of turbulence; no hindered settling; segregation of grains and normally graded beds. Type II: Newtonian; grains supported by turbulence; turbulent flow with gently undulating high-concentration near-bed layer; partial hindered settling and partial size segregation forming partially graded beds. Type III: Newtonian; fully turbulent flow with strongly undulating high-concentration near-bed layer; hindered settling resulting in rapid deposition and generation of partially graded beds. Type IV: non-Newtonian; viscous flow; formation of “plug” and shear flow (mud layer close the bottom); viscous forces cause freezing of the flow and forming graded beds of muddy sand. Types V and VI: non-Newtonian; viscous flow with thick mud layer; grain support by matrix strength; weakly undulating internal mud layer; cohesive freezing forms an ungraded muddy sand with coarse-tail grading on top. A new process-related classification of sediment gravity flows is proposed. Type I resembles classic low-density turbidity current behavior, and types V and VI are close to the debris flow behavior. Types II and III are classified as inertial high-density turbidity currents, due to flow turbulence and model IV represents a viscous high-density turbidity current, due to the high concentrations of clay and its cohesive influence on flow and deposit.