O termo Coal Bed Methane (CBM) refere-se ao metano gerado nas camadas de carvão e é um alvo exploratório na indústria do petróleo. Desde os anos setenta quando o CBM foi visto como uma fonte de energia economicamente viável estudos foram direcionados no entendimento de sua ocorrência, distribuição, viabilidade, produtividade e recuperação (Flores, 1997). Atualmente o CBM é produzido economicamente e investigado em diversas bacias carboníferas do mundo. No Brasil as principais acumulações de carvão são de idade Permiana e fazem parte da Formação Rio Bonito da Bacia do Paraná. De várias jazidas de carvão conhecidas a Jazida de Santa Terezinha, nordeste do estado do Rio Grande do Sul, é a que certamente apresenta o maior potencial para CBM. Seu condicionamento como um baixo estrutural com camadas de carvão de espessuras significativas ocorrendo entre 400m e 1000m de profundidade conferiram a jazida uma situação favorável para geração de metano. Uma boa quantidade de dados geológicos provenientes de diversos poços testemunhados foi utilizada para caracterização estratigráfica do intervalo carbonoso da jazida. A descrição detalhada de testemunhos deu embasamento para análise de fácies e sistemas deposicionais permitindo o reconhecimento de parasseqüências, cujo empilhamento evidenciou uma seqüência deposicional dominantemente transgressiva apresentando na base depósitos aluviais, na porção intermediária sistemas lagunares/paludais com formação de turfeiras, e no topo depósitos marinhos. A análise estrutural revelou uma forte compartimentação tectônica das camadas de carvão, deslocadas por falhamentos normais de alto rejeito. A integração de dados estratigráficos com a determinação do padrão de estruturação atual e demais complexidades forneceu elementos para o reconhecimento de uma zona com melhores condições para exploração de CBM na Jazida de Santa Terezinha. / Coal bed methane (CBM0 refers to the methane gas generated in coal beds and is a worldwide target in the petroleum industry. Since the Seventies when CBM was seen like a economically viable energy source studies had been directed to understand it’s occurrence pattern, distribution, viability, productivity and recovery (Flores, 1997). Nowadays CBM is economically produced and investigated in several coaly basins around the world (USA, China). In Brazil the main coal accumulations are of Permian age being part of the Rio Bonito Formation of Parana Basin. From all known coalfields the Santa Terezinha coalfield, in the northeastern region of Rio Grande do Sul state, certainly is the one that presents greater potential to CBM. The structural conditioning and the good thickness of coal beds occurring in depths between 400m and 1000m emplaced the coalfield in a favorable situation to methane generation. Tens of cored wells were utilized to the stratigraphic characterization of the coal bearing interval. A detailed description of cores supplied informations to facies and depositional environments analysis allowing the recognition of parasequences with a dominant retrogradational pattern characterizing a manly transgressive depositional sequence showing aluvial deposits at the base, marsh and lacustrine deposits in middle portion and marine strata on top. The structural analysis revealed a strong tectonic compartmentation of coal beds, displaced by normal faults with high slip. The integration of stratigraphic data with the determination of actual structural patterns and other complexities allowed the recognition of a zone with better conditions to CBM exploration in the Santa Terezinha coalfield.

A presença abundante de gás nos sedimentos quaternários do substrato da Lagoa dos Patos, detectada através de perfis sísmicos de alta resolução (3,5 kHz) tem sido evidenciada (Weschenfelder,2005; Weschenfelder et al. 2005; Vasconcellos, 2006). Com a crescente necessidade e procura por novos reservatórios de hidrocarbonetos, a Lagoa dos Patos, localizada na Bacia de Pelotas, merecer ser avaliada mais cuidadosamente com relação ao gás presente em seu substrato, fato esse, até recentemente desconhecido. O estudo tem por finalidade o reconhecimento e mapeamento das acumulações de gás raso na Região da Lagoa dos Patos, assim como estabelecer modelos de formação e reconhecer os fatores que condicionam as acumulações. A análise sísmica de alta resolução (3,5 kHz), juntamente com um sistema de posicionamento por satélite dos perfis levantados, mostra-se um importante instrumento para o mapeamento das feições indicativas de gás raso presentes em perfis sísmicos, sendo notadas por sua impedância acústica anômala, configuração interna quase sempre caótica e terminações laterais abruptas, características desse tipo de gás. É possível diferenciar duas formas principais de acumulações, que são os bolsões de gás e o gás disseminado no sedimento. O objetivo do estudo é integrar dados do projeto temático em geologia “Acumulações de Gás Raso no substrato da Lagoa dos Patos reveladas por sísmica de alta resolução: Caracterização, Mapeamento e Fatores Condicionantes” com dados sísmicos inéditos, adquiridos na campanha intitulada “Operação LAGUPATOS II” do projeto de pesquisa “Levantamento sísmico da Laguna dos Patos na caracterização dos depósitos sedimentares com presença de gás no fundo lagunar”; realizado em julho de 2006. Quer-se aqui desenvolver mapas que reflitam a distribuição do gás raso, diferenciando suas variadas formas de acumulações no sedimento e ainda determinar os processos que geraram as camadas selantes e reservatórias, paleotopografia, assim como outros fatores que propiciaram a geração e armazenamento e, por vezes, o escape do gás. Devido a atual importância do gás natural na economia nacional e ao provável potencial da Bacia de Pelotas como geradora de gás, é importante localizar suas reservas, mesmo que estas acumulações estejam a pequenas profundidades. Diferenciar, através da sísmica, as propriedades acústicas das acumulações para a determinação de possíveis alvos de interesse econômico e ambiental é outro fator importante de aplicação deste trabalho. / The abundant presence of gas in the Quaternary sediments of the substrate of the Patos Lagoon, detected by high resolution seismic profiles (3.5 kHz) has been evidenced (Weschenfelder, 2005; Weschenfelder et al. 2005; Vasconcellos, 2006). With the growing need and demand for new reservoirs of hydrocarbons, the Patos Lagoon, located in the Pelotas Basin, deserve to be evaluated more carefully with respect to the gas present in the substrate, a fact that, until recently unknown. The study aims at the recognition and mapping of shallow gas accumulations in the region of Lagoa dos Patos and establishes generation models and recognizes the factors that influence the accumulations. The analysis of high resolution seismic (3.5 kHz), with a global positioning system satellite of the raised profiles, show an important tool for mapping the indicative features of shallow gas present in seismic profiles and is noted for its anomalous acoustic impedance, internal configuration almost always chaotic and abrupt lateral terminations, characteristics of this type of gas. It is possible to distinguish two main forms of accumulation, which are pocket gas and disseminated gas in the sediment. The objective is to integrate data in geology theme “Acumulações de Gás Raso no substrato da Lagoa dos Patos reveladas por sísmica de alta resolução: Caracterização, Mapeamento e Fatores Condicionantes" with unpublished seismic data acquired in the campaign entitled "Operação LAGUPATOS II "the research project "Levantamento sísmico da Laguna dos Patos na caracterização dos depósitos sedimentares com presença de gás no fundo lagunar”, held in July 2006. The objective of the study is to develop maps that reflect the distribution of shallow gas, differentiating its various forms of accumulation in sediment and also determine the processes that generated the sealant layers and reservoirs, paleotopography as well as other factors that contributed to the generation and storage, and sometimes the gas seeps. The current importance of natural gas in the national economy and the likely potential of the Pelotas Basin as a generator of gas, it is important to locate their stores, even if these accumulations are in small depths. Differentiate, through the seismic, the acoustic properties of the accumulations to determine possible targets of economic and environmental interest is another important application of this work.

Master of Science / Geology / Matthew W. Totten / The Mississippian-aged St. Louis Limestone of Western Kansas is a carbonate resource play that has been producing oil, gas, and natural gas liquids (NGL) for over 50 years. The Mississippian Limestone is made up of heterogeneous limestones with interbedded layers of porous and non-porous units, abrupt facies changes, and diagenetic alterations. These factors combine to characterize the St. Louis Limestone's internal complexity, which complicates hydrocarbon exploration. This study focuses on improving the understanding of the geometry, distribution, and continuity of depositional facies within Kearny County, Kansas. Petrophysical analysis of a suite of geophysical logs integrated with core provided the basis for establishing facies successions, determining vertical stacking patterns within a sequence stratigraphic framework, and correlating areas of high porosity with a respective facies. The following depositional facies were identified; 1) porous ooid grainstone, 2) highly-cemented ooid grainstone, 3) quartz-carbonate grainstone, 4) peloidal grainstone, 5) micritic mudstone, and the 6) skeletal wackestone/packstone. The porous ooid grainstone is the chief reservoir facies, with log-derived porosity measurements between four and eighteen percent. In areas without available core, depositional facies were predicted and modeled using a neural network analysis tool (Kipling2.xla). Values derived from the evaluated core intervals and their respective geophysical logs served as the framework for the neural network model. This study illustrates the advantages of correlating depositional facies with reservoir quality and correlating those specific facies to geophysical logs, ultimately to create a greater understanding of the reservoir quality and potential within the St. Louis Limestone of western Kansas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho é o resultado da análise estratigráfica de detalhe sobre o registro sedimentar do intervalo Praguiano Emsiano Superior, realizada em amostras testemunhadas por quatro poços, na seção d e afloramentos paleozóicos da borda leste da Bacia do Paraná. A integração dos dados foi realizada a partir das informações obtidas através de sedimentologia, gamaespectrometria e geoquímica orgânica (carbono orgânico total e pirólise Rock-Eval). Desta forma, foram identificados eventos deposicionais de variadas freqüências, classificados como duas seqüências deposicionais de 3 ordem, denominadas B e C, e seis seqüências de 4 ordem, denominadas B1, B2, B3 , B4, C1 e C2. Estes eventos deposicionais representam as variações relativas do nível do mar, ocorridas durante o intervalo estudado, expressas nos tratos de sistemas e superfícies estratigráficas identificados. Em algun s casos, estas variações ocorreram com acentuada ciclicidade no tempo. A cor relação dos poços ao longo de uma seção NS possibilitou a discussão sobre a continuidade lateral dos máximos transgressivos nas seqüências de 3 e 4 ordens. Possibilitou, também, discorrer sobre possíveis fatores locais condicionantes da sedimentação, e sobre as dinâmicas ambiental e sedimentar, na área de estudo. A avaliação dos atributos faciológicos, integrados as ferramentas utilizadas, possibilitou indagar acerca dos principais controles sobre as condições de circulação de sedimentos, de oxigenação da coluna dágua e de preservação da matéria orgânica. Estes métodos em conjunto indicam condições ambientais consideradas marinhas normais, pontuadas por momentos de redução na oxigenação, sem, no entanto, registrar eventos de efetiva anoxia do ambiente de sedimentação. Estas informações sobre a estratigrafia de seqüências, sedimentologia e geoquímica são importantes no estudo da distribuição dos níveis com potencial de geração de hidrocarbonetos, a fim de prospectar áreas mais favoráveis, ao longo da Bacia do Paraná. / This work is the result of detailed stratigraphic analysis on the sedimentary record of Praguian?Emsian later interval, established on core samples of four wells in the Paleozoic outcrop section, eastern edge of Paran? Basin. Data set was obtained by means of sedimentology, gamma spectrometry and organic geochemistry (total organic carbon and pirolysis Rock-Eval), and lately integrated. Thus, depositional events with varied frequencies have been identified. These depositional events were classified as being two depositional sequences of 3rd order, termed as ?B? and ?C?, and six sequences of 4th order, termed as ?B1?, ?B2?, ?B3?, ?B4?, ?C1? and ?C2?. These depositional events typify the relative sea level variations occurred during the studied interval. They were characterized by the systems tracts and stratigraphic surfaces identified. Sometimes, these variations occurred with high cyclicity through the time. The correlation of the wells of a N-S section made possible the discussion about the cont inuity and lateral expression of the transgressive and regressive maximums in the depositional sequences of 3rd and 4th orders, besides the possible local factors which conditioned the sedimentation and the environmental and sedimentary dynamics. The evaluation of facies attributes, integrated with the utilized tools, helped on the inquiring of the main controls on the sediment circulation, water column oxygenation ratio, and organic matter preservation. These data in set indicated normal marine environmental conditions, with punctuated moments of reduction in oxygenation ration, without, however, show effective anoxic events in the sedimentation environment. These informations about the sequence stratigraphy and sedimentology are important in the study of distribution of levels with hydrocarbons generation potential, throughout of Paran? Basin.

A estratigrafia química abrange a aplicação de dados geoquímicos orgânicos e inorgânicos para caracterização e correlação de poços, tanto em seqüência carbonáticas, bem como em seqüências siliciclásticas. Baseadas em assinaturas geoquímicas, essas seqüências podem ser subdivididas em unidades quimioestratigráfica distintas, possibilitando correlação em grandes áreas. O presente trabalho refere-se aos resultados de um estudo quimioestratigráfico realizado em uma área no norte da Bacia de Campos, que teve por objetivo de correlacionar três poços. O estudo quimioestratigráfico foi baseado na análise de elementos maiores a partir de amostras de calha. O intervalo estudado é representado, em sua maioria, por arenitos do Eoceno e Oligoceno da Formação Urucutuca intercalados com siltes e margas. Foram realizadas análises geoquímicas em 187 amostras. Para auxiliar na interpretação dos perfis quimioestratigráficos outras ferramentas foram utilizadas, como a análise estatística e funções discriminantes. De acordo com a concentração de elementos maiores, a correlação entre os três poços pôde ser estabelecida. Treze unidades quimioestratigráfica foram definidas. A correlação dos pacotes de arenito só foi possível entre os poços 1 e 4. O poço 2 apresenta padrões químicos similares demais, no entanto, apresenta deposição mais recente. De acordo com a interpretação das funções discriminantes pôde-se concluir que as rochas analizadas têm a mesma proveniência, variando entre uma proveniência ígnea Intermediária e proveniência sedimentar quartzosa. Das 13 unidades quimioestratigráficas correlacionadas e validadas pela interpretação sísmica, quatro (A, B, H e I) puderam ser associadas através do estudo de mapas de amplitude RMS à disposição em canais e lobos turbidíticos. / The chemical stratigraphy covers the application of organic and inorganic geochemical data for well characterization and correlation, both in carbonate sequences as well as in siliciclastic sequences. Based on geochemical signatures, these sequences can be subdivided into distinct chemostratigraphic units, allowing correlation in large areas. The present work refers to the results of a hemostratigraphic study carried an area in North Campos Basin, which had the objective of subdivided and correlation three wells. The chemostratigraphic was based on the analyses of major elements in cuttings samples. The studied intervals contain 187 samples and are represented by sandstones interceded with fines shale sands and marls from the Urucutuca Formation from Eocene and Oligocene. To assist in the interpretation of the chemostratigraphic profiles other tools were used, such as statistical analysis, discriminant functions. According to the concentrations of major elements, correlations among the three wells could be established. Thirteen chemostratigraphic units could be defined. The correlation of the package of sandstone was possible only between the wells 1 and 4, the well 2 have similar chemical patterns but it has a more recent deposition. According to the interpretation derived from the discriminant functions one can conclude that these rocks have the same provenance. The provenance is a mixture between Intermediate igneous provenance and quartzose sedimentary provenance. From the 13 units chemostratigraphic correlated and validated by the seismic interpretation, four (A, B, H and I) could be identified by the application of RMS amplitude maps as channels and lobes from turbidite geometries.

A Formação Irati (Permiano Inferior) é o registro sedimentar de uma rampa mista carbonática-siliciclástica e dominada por tempestades, em um mar epeírico amplo, raso e restrito, o Mar Whitehill-Irati. Este mar se estendia pelo sudoeste do Gondwana durante o Eopermiano (Kunguriano), abrigava uma macrofauna contendo peixes paleonisciformes, répteis mesossaurídeos, e crustáceos pigocefalomorfos, os quais são hoje achados como fósseis em folhelhos betuminosos e não-betuminosos, pelitos, e carbonatos intercalados. A Formação é dividida no Membro Taquaral, sotoposto, e Assistência, sobreposto, e sua sucessão litológica aflora do meio ao sul do Brasil, ao longo da margem leste da Bacia do Paraná, uma bacia intracratônica. No estado do Rio Grande do Sul, o conhecido afloramento Passo do São Borja contém mesossaurídeos, pigocefalomorfos, e subordinadamente paleonisciformes em densas concentrações ocorrendo em meio a tempestitos carbonáticos, e que foram interpretadas como eventos de mortalidade em massa causados por tempestades. Com o objetivo de melhor compreender a distribuição e modo de ocorrência destes fósseis dentro da formação nesta região, o presente estudo descreve o afloramento Passo do São Borja e cinco novos locais, junto de 11 testemunhos de sondagem do intervalo completo do Irati sob a ótica de análise de fácies e da estratigrafia de sequências. Os resultados permitiram o reconhecimento de três sequências de quarta-ordem dentro da Formação denominadas Irati Sequences 1, 2, e 3 (IS1, IS2, IS3). A IS1 é quase coincidente ao Membro Taquaral, enquanto a IS2 e a IS3 são quase correspondentes ao Membro Assistência. Um trato de sistemas de nível baixo (TSNB) foi reconhecido nas duas sequências superiores, e o limite de sequência da IS2 foi interpretado como coincidente a um limite de sequência de terceira-ordem. Concentrações de mesossaurídeos e pigocefalomorfos ocorrem apenas na IS3. Ocorrências e concentrações fósseis se mostraram fortemente controladas por fácies e estratigrafia de sequências. Fósseis de peixes paleonisciformes são consideravelmente mais comuns no trato de sistemas de nível alto inicial (TSNA) da IS2 e IS3, como resultado de um equilíbrio no aporte sedimentar. Pigocefalomorfos ocorrem compondo intraclastos, concentrados em grainstones de tempestitos proximais do TSNB da IS3, e são o resultado de eventos de mortalidade em massa mais o aporte bioclástico do dia-a-ia aumentados pela formação de firmgrounds (concentração hiatal) e subsequente retrabalhamento por tempestades. Mesossaurídeos são também encontrados nos grainstones de tempestitos do TSNB, mas em testemunhos foram achados principalmente em tempestitos distais do trato de sistemas transgressivo (TST), ficando mais comuns em direção à superfície transgressiva máxima (STM). Sua acumulação é também o resultado de mortalidade em massa e sedimentação de fundo, aumentadas por omissão de sedimento (concentração hiatal) em um TST com pouquíssimo aporte sedimentar (bacia faminta, culminando com uma seção condensada próxima à STM), e subsequente retrabalhamento sedimentar. / The Lower Permian Irati Formation records sedimentation of a mixed carbonate-siliciclastic, storm-dominated ramp in a restricted, wide and shallow epeiric sea, the Whitehill-Irati Sea. This sea extended over southwestern Gondwana during the Early Permian (Kungurian), and hosted a macrofauna containing paleonisciform fish, mesosaurid reptiles, and pygocephalomorph crustaceans, which are now found as fossils in interleaved bituminous and non-bituminous shales, mudstones and carbonate rocks. The Formation is divided in the underlying Taquaral Member, and the overlying Assitência Member, and its rock succession crops out from middle to south Brazil, along the eastern border of the intracratonic Paraná Basin. In the Rio Grande do Sul state, the well-known Passo do São Borja outcrop contains mesosaurids, pygocephalomorphs, and subordinated paleonisciforms in dense concentrations occurring within carbonate tempestites, which were interpreted as mass mortality events caused by storms. Aiming to better understand the distribution and mode of occurrence of the fossils within the formation in this region, the present study describes the Passo do São Borja and five new locations, alongside 11 boreholes of the complete Irati interval under the optics of facies analysis and sequence stratigraphy. Results allowed the recognition of 3 fourth-order sequences within the Formation, termed Irati Sequences 1, 2, and 3 (IS1, IS2, IS3). IS1 is closely coincident to the Taquaral Member, as the IS2 and IS3 are to the Assistência Member. A lowstand system tract (LST) was recognized in the upper two sequences, and the sequence boundary of IS2 was interpreted as coincident to a third-order sequence boundary. Mesosaurid and pygocephalomorph concentrations occur only at the IS3. Fossil occurrences and concentration were found to be strongly controlled by facies and sequence stratigraphy. Paleonisciform fish fossils are considerably more common at the early highstand systems tract (HST) of IS2 and IS3, result of a sedimentation rate balance. Pygocephalomorphs occur composing intraclasts, concentrated in grainstone proximal tempestites of the LST of IS3, and are the result of mass mortality events and background bioclastic input, enhanced by firmground formation (hiatal concentration) and subsequent storm reworking. Mesosaurids are also concentrated in grainstone tempestites of the LST, but in cores were mostly found in distal tempestites of the transgressive systems tract (TST), becoming more common towards the maximum transgressive surface (MTS). Their accumulation is also the result of mass mortality and background sedimentation, enhanced by sediment omission (hiatal concentration) of a severely sediment starved TST (culminating in a condensed section near the MTS), and subsequent storm reworking.

Na costa do leste do Brasil, destacam-se importantes acumulações de carbonatos lacustres do Cretáceo (Aptiano) relacionadas à fase de rift que precede a abertura do Oceano Atlântico, estes carbonatos consistem principalmente em espessos pacotes de bivalves associados a sedimentos siliciclásticos finos. Na bacia de Campos este intervalo equivale a Formação Coqueiros e é portador de hidrocarbonetos sendo reservatório nos campos de Badejo, Linguado, Pampo e Trilha. Estes reservatórios são o foco deste estudo, que teve como objetivo aprofundar o conhecimento desses depósitos através da análise das fácies e associações de fácies para definição de sequências seguindo a compreensão atual dos conceitos de estratigrafia de sequência. Foram descritos testemunhos de poços associados a análise de dados de perfil e sísmica através das quais foram definidas dezesseis fácies. A classificação das fácies utilizou critérios sedimentológicos associados a conceitos tafonômicos o que permitiu a intepretação dos processos sedimentares envolvidos em sua deposição Estas fácies foram agrupadas em associações de acordo com gradiente hidrodinâmico de uma plataforma dominada por ondas o que permitiu a interpretação dos padrões de empilhamento e definição de tratos de sistema transgressivos e regressivos. Foi proposto um ciclo ideal de alta frequência com a sucessão esperada de fácies para cada trato que serviu de base para interpretação de sequências de alta e média frequência. Esta análise permitiu a definição de três sequências internas no intervalo conhecido como Coquina Inferior, correlacionadas entre os poços que possuíam a melhor amostragem do intervalo permitindo assim analisar a variação vertical e lateral de fácies. A metodologia proposta permite a intepretação da estratigrafia em uma escala de maior detalhe auxiliando a interpretação da ocorrência de fácies e sua distribuição espacial na escala de dezenas a centenas de metros. Este tipo de análise é importante para desenvolvimento da produção de campos de hidrocarbonetos sendo útil na construção de modelos geológicos. Pode ser aplicável a ambientes análogos com similaridades quanto à composição das rochas e os processos envolvidos em sua deposição, como a Formação Itapema análoga na Bacia de Santos. / On the eastern Brazilian coast there is an important accumulation of Cretaceous lacustrine carbonates linked to the rift phase, which precedes the opening of the Atlantic Ocean. These carbonates consist mainly of bivalve packages associated with fine siliciclastic sediments. In the Campos Basin this interval is denominated Coqueiros Formation and constitutes a hydrocarbon reservoir in the fields of Badejo, Linguado, Pampo and Trilha. These reservoirs are the focus of this study, which aimed to detail the knowledge of these deposits through the analysis of facies and their associations in order to define sequences according to the present understanding of sequence stratigraphy concepts. Core samples description, well logs and seismic data analyses have been carried out, allowing the definition of sixteen facies. The facies classification was based on sedimentary characteristics associated with taphonomic concepts that allowed the interpretation of sedimentary processes involved in the deposition. These facies were grouped in associations according to a hydrodynamic gradient of a wave-dominated platform, which allowed the interpretation of stacking patterns and the definition of both transgressive and regressive system tracts It was proposed an ideal high frequency cycle with the facies succession from each tract which was used for the interpretation of high and medium frequency sequences. This analysis allowed the definition of three internal sequences in the so-called Lower Coquina Interval correlated among the best sampled wells, and the analysis of vertical and lateral variation of facies. The proposed methodology allows the interpretation of the stratigraphy in a small scale contributing to the interpretation of the occurrence of facies and their spatial distribution in a scale of tens to hundreds of meters. This type of analysis is important for the development of production in a hydrocarbon field and is useful for the construction of geological models and is applicable to similar environments with same composition of the rocks and similarities in the processes involved in their deposition, such as the Itapema Formation in the Santos Basin.

Fósseis devonianos de braquiópodes infaunais denominados informalmente de lingulídeos compõem o principal objeto de estudo da presente tese. Dados tafonômicos e estratigráficos associados ao registro desses fósseis foram coletados. A abundância dos lingulídeos, suas diferentes formas de ocorrência, sua ausência em determinados afloramentos, e o fato de possuírem pares recentes (i.e. animais semelhantes que vivem nos mares atuais e que podem vir a colaborar na compreensão da paleobiologia, paleoecologia e nos processos tafonômicos dos lingulídeos fósseis) foram os fatores que influenciaram na escolha do grupo como alvo de estudo. No total analisaram-se 32 afloramentos que tiveram descritas suas litologias e estruturas sedimentares, e quando possível, foram realizadas coletas tafonômicas de alta resolução e a inserção de tais afloramentos em arcabouço de estratigrafia de sequências. Nas coletas todos os táxons encontrados foram devidamente considerados. Os afloramentos investigados distribuem-se pela sucessão devoniana da bacia sedimentar do Paraná, e atualmente encontram-se na região fitogeográfica Campos Gerais, estado do Paraná, Brasil. Para análise do material coletado foi construído um banco de dados tafonômicos. Também foram realizadas análises com microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, para alguns lingulídeos extremamente bem preservados, durante o período de estágio sanduíche. Ainda neste intervalo, métodos estatísticos foram aplicados com material de lingulídeos fósseis devonianos e também com material Miocênico/Eocênico contendo lingulídeos. Visitas a coleções de museus no exterior foram realizadas com intuito comparativo, uma vez que a incerteza taxonômica dos fósseis devonianos já havia adentrado a tese como mais uma problemática. As principais questões abordadas na presente tese se referem à possibilidade (1) de utilização de dados de lingulídeos atuais na interpretação do registro devoniano destes animais; (2) das características intrínsecas dos lingulídeos (i.e. concha quitinofosfática, hábito de vida infaunal) atuarem como agentes de preservação diferencial em diferentes contextos deposicionais; e por último: (3) da análise tafonômica ser dependente da identificação taxonômica precisa dos lingulídeos. Os resultados obtidos indicam que o uso de dados atualísticos pode ser efetuado, com algumas reservas; aparentemente as conchas dos lingulídeos devonianos eram mais biomineralizadas (não significa que eram mais espessas) que as conchas de lingulídeos atuais, o que aumentaria o potencial de fossilização dos lingulídeos devonianos, afetando sua tafonomia e explicando, por exemplo, a ocorrência de fragmentos de lingulídeos preservados no registro paleozóico; outro fator observado é de que há provavelmente um tendenciamento analítico negativo para a presença de fragmentos de organismos quitinofosfáticos no registro cenozóico. Além disso, as características intrínsecas dos lingulídeos podem sim ser a chave para o reconhecimento de situações deposicionais específicas, ao longo dos tratos de sistemas. Finalmente, a correta identificação taxonômica ajuda a prevenir erros tafonômicos interpretativos; no caso dos lingulídeos aqui estudados, o(s) tipo(s) de preservação dos bioclastos não auxiliou em sua classificação taxonômica específica, mas, com o uso de uma nomenclatura aberta e com o máximo de dados taxonômicos observados foi possível propor o fim do gênero Lingula, e a utilização de Lingularia cf. para se referir aos fósseis de lingulídeos do Devoniano da bacia do Paraná. / Devonian fossils of infaunal lingulid brachiopods (lingulids) are the main study object of the present dissertation. Taphonomic and stratigraphic data, associated with the record of the Devonian lingulids were collected. The main factors influencing the choice of this group as the subject of study were: abundance of specimens, their different occurrence forms, absence in some outcrops, and the presence of extant species (i.e.similar animals that live at present and that can cooperate with (paleo)biological, (paleo)ecological and taphonomical studies of the fossil forms). Thirty-two outcrops were analyzed in terms of their lithologies and sedimentary structures; when possible, high resolution taphonomic data was obtained and sequence stratigraphic analyses were preformed on the outcrops. Every fossil specimen found was properly considered, i.e. there was no tendency to collect only lingulids. The investigated outcrops pertain to the Devonian succession of the sedimentary Paraná Basin; presently they occupy the Campos Gerais phytogeographic region, Paraná State, Brazil. A taphonomic database was constructed to analyze the collected material. During the period at the Virginia Tech Institution, scanning electron microscope with energy dispersive x-ray was used to analyze lingulids of exceptional preservation. During this same period, statistical analyses were applied to Devonian and Miocenic/Eocenic fossil material containing lingulids. Visits to some museum collections were done with comparative aims, once the taxonomic problematic of the Devonian lingulids had already entered the dissertation list of issues. The main hypothesis of the present dissertation are linked to the following possibilities: (1) the use of recent lingulids to interpret the Devonian lingulid record; (2) that lingulid intrinsic characteristics (i.e. chitinophosphatic shell, infaunal life habit) could act as agents of preferential preservation in different depositional contexts; and (3) the taphonomic analysis being dependent of a true lingulid taxonomy. The obtained results indicate that actualistic data can be used but within these careful paramaters: (1) Devonian lingulids were more biomineralized (though not implying that they were thicker) when compared to recent ones, which could enhance the preservation potential of the fossil lingulids and would affect their taphonomy (this could explain the presence of fragmented lingulids in the Paleozoic record); (2) there is a negative analytical bias accounting for the absence of fragmented lingulids in Cenozoic record; (3) the intrinsic lingulid characteristics can be used as a key to recognize specific depositional environments, over successive systems tracts; and (4) the correct taxonomic identification helps to avoid taphonomical interpretative errors. In the present case, the lingulid type(s) of preservation did not help to achieve an accurate diagnosis of the genus. It was possible, instead, to abolish Lingula and use Lingularia cf. to refer to the Devonian lingulids of the Paraná Basin.

As camadas de carvão de idade Permiana da Formação Rio Bonito de Candiota constituem o maior depósito do país. Atualmente são mineradas duas camadas, denominadas “Camada Candiota Superior” e “Camada Candiota Inferior”. As outras camadas, S1-S9 (camadas superiores) e I1-I5 (camadas inferiores), não são explotadas. O objetivo deste trabalho foi realizar um detalhamento das camadas inferiores, superiores e Banco Louco do depósito, utilizando como metodologia a aplicação dos conceitos de sedimentologia e estratigrafia de sequências; petrologia do carvão (descrição dos litotipos, análise da reflectância da vitrinita e análise de macerais) e análises químicas (imediatas, elementares, poder calorífico e difração de raios X). Foram identificados quatro sistemas deposicionais na área: leque aluvial, fluvial, laguna-barreira e marinho raso. A partir da base, a sucessão de litofácies compreende conglomerados matriz-suportado e arenitos grossos, sugerindo um ambiente típico para sistemas de leques aluviais e fluviais, com camadas de carvão pouco desenvolvidas (camadas inferiores). As principais camadas de carvão (espessas e contínuas) ocorrem no subambiente lagunar, no final do Trato de Sistemas Transgressivo da seqüência 2. As camadas superiores desenvolvem-se no Trato de Sistemas de Nível Alto e Trato de Sistemas de Nível Baixo, sendo tipicamente finas e descontinuas. Em seguida ocorrem sedimentos marinhos no topo da seção (Formação Palermo), sobrepostos à sucessão portadora de carvão. Os resultados das reflectâncias da vitrinita das camadas analisadas indicam um rank de carvão sub-bituminoso C (Rrandom= 0,36% - 0,47%), com evidências de alguns valores anômalos baixos relacionados ao alto conteúdo de matéria mineral. A análise dos litotipos determinou o litotipo fosco (durênio) predominante. A composição dos macerais é altamente variável, com algumas camadas extremamente ricas em macerais do grupo da inertinita (fusinita, semifusinita, inertodetrinita). A petrologia juntamente com a estratigrafia de seqüências mostra que as características do carvão são controladas pelo ambiente deposicional. Os resultados da análise elementar apresentam teores médios em peso das amostras de 28,3% para o carbono, 2,8% para o hidrogênio, 0,6% para o nitrogênio, 1,9% para o enxofre total e 20,3% para o oxigênio. A matéria volátil apresenta em média 43,6% em peso (d.a.f.) classificando as camadas de carvão como sub-bituminoso A. O poder calorífico calculado em uma base seca e livre de cinzas (d.a.f.) obteve valor médio de 5588 cal/g, classificando as amostras como sub-bituminoso B. Através da difração de raios X a mineralogia é constituída principalmente por quartzo, caolinita e ilita. As camadas de carvão analisadas são ricas em cinzas, utilizando os critérios do International Classification of in-Seam Coals (1998), a maioria das camadas é classificada como carvões de categoria muito inferior, entretanto, as camadas S4, I1, I4 e I5 são classificadas como rochas carbonosas (>50% em peso de cinza). Conforme dados da CRM, a usina termelétrica Presidente Médici pode operar com até 53% % em peso de cinzas e 2,0 de enxofre total. Assim sendo, as camadas S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 e I4 atenderiam as exigências de teor de cinzas e enxofre total máximo e exigido pela termelétrica. / The Candiota Coalfield, RS, is the largest coal deposit in the country, with coal seams developed in the Permian age the Rio Bonito Formation. Currently two seams are mined, called "Seam Candiota Superior" and "Seam Candiota Inferior". The other seams, S1-S9 (upper seams) and I1-I5 (lower seams) have not being mined so far. The aim of the present study was a characterization of the lower and upper seams of the deposit using methods of sequence stratigraphy and sedimentology, coal petrology (coal lithotypes, vitrinite reflectance, maceral analyses), and chemical characterization (proximate analysis, ultimate analysis, calorific value determination and x-ray diffraction). Sedimentological analyses identified four depositional systems in the area: alluvial fan, fluvial, lagoon-barrier and shallow marine. From the base, the succession of lithofacies comprises matrix-supported conglomerates and coarse grained sandstones, suggesting a typical environment for systems dominated by alluvial fans and river, with poorly developed coal seams (lower seams). The main coal seams (continuous, thick) occur in a lagoon-type subenvironment at the final stage of a transgressive systems tract of sequence 2. The upper seams developed in a Highstand Systems Tract and Lowstand Systems Tract, and are typically thin and discontinuous. Marine sediments occur at the top of the section (Palermo Formation), overlapping the coal-bearing strata. The results of the vitrinite reflectance measurements of the coal seams indicate a rank of sub-bituminous C (Rrandom = 0.36 - 0.47%), with evidence of some anomalous low values related to the high content of mineral matter. The dominant lithotype in the coal seams is durain. The maceral composition is highly variable, with some seams extremely rich in the maceral group inertinita (fusinite, semifusinite, inertodetrinite). The petrology along with the sequence stratigraphic interpretation show that the characteristics of the coal seams are controlled by depositional environment. Results from elemental analysis show that the average content (wt.%) were: 28.3% carbon, 2.8 % hydrogen, 0.6% for nitrogen, 1.9% for total sulfur and 20.3% for oxygen. The average volatile matter content obtained from proximate analyses is 43.6 wt% (daf), classifying the seams as sub-bituminous A. The average calorific value calculated on an dry, ash-free basis (daf) is 5588 cal /g, classifying the samples as sub-bituminous B. Based on results from x-ray diffraction the mineralogy consists mainly of quartz, kaolinite and illite. The coal seams are rich in ashes, ranging from 32,0 to 62,3 wt%, with most seams according to the International Classification System ranked as very low quality coals. Seams such as S4, I1, I4 and I5 are classified as carbonaceous rocks (> 50 wt.% ash). According to data from CRM, the President Medici power plant in Candiota can operate with coal containing of up to 53% wt% ash and 2,0 wt% total sulfur. Thus, coal seams S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 and I4 meet the requirements of maximum ash and total sulphur contents for combustion in the power plant.

Este estudo teve como objetivo principal a definição da origem, evolução, geometria e preenchimento do Complexo de Canyons de Brejo Grande. Este complexo está incluído no intervalo maastrichtiano do Grupo Piaçabuçu, que é composto por uma cunha sedimentar progradante, depositada num sistema plataforma-talude-bacia, do Cretáceo Superior ao Quaternário, na Bacia de Sergipe-Alagoas. Foram utilizados dados sísmicos, perfis de poços, dados bioestratigráficos e descrições de testemunhos e amostras de calha. O complexo é composto de três canyons: Canyon de Brejo Grande, o mais antigo; Canyon do Rio Praúnas e Canyon de Aroeira, o mais novo. A localização e orientação dos canyons foram controladas por falhas da fase rift, reativadas antes da escavação. Foram reconhecidas quatro fases de preenchimento: fase inicial, fase de by-pass, fase dos complexos de canais e fase da cunha progradante. Na fase inicial, foram depositados os complexos de transporte de massa. Eles estão melhor preservados quando preenchem calhas na base do canyon. Na fase de by-pass o canyon atuou como um conduto e apenas depósitos de lags foram preservados. A fase dos complexos de canais ocorreu quando os fluxos gravitacionais não mais transportavam suas cargas para a bacia e depositavam a maior parte de sua carga dentro do canyon. A fase da cunha progradante corresponde à parte do preenchimento depositada no começo da subida do nível relativo do mar. Os complexos de canais são os componentes mais importantes do preenchimento dos canyons. Seus canais são frequentemente isolados espacialmente. Eventos sísmicos anômalos produzidos pelos canais mostram que eles são estreitos, com baixa sinuosidade e continuidade longitudinal variável. Os canais empilham-se verticalmente na parte inferior, mais confinada, do preenchimento dos canyons, e lateralmente na parte superior, menos confinada, dos canyons assimétricos. Os canais migram das partes mais confinadas para as menos confinadas. O método da estratigrafia de seqüências foi usado para estabelecer a evolução do complexo de canyons, definindo as seqüências que os preencheram, as relações de tempo entre aorigem e o preenchimento dos canyons e as superfícies limitantes e internas das seqüências. Foram definidas três seqüências de 3ª ordem. Cada canyon foi preenchido por uma seqüência deposicional composta pelos tratos de sistemas de mar baixo e transgressivo. Nos tratos de mar baixo das seqüências 1,2 e 3 foram identificados o equivalente proximal do leque de fundo de bacia e o complexo de canais do leque de talude. Na seqüência 3, além destes, foi também observada a cunha progradante. O limite inferior da seqüência 1 corresponde à base da biozona de nanofósseis N-280. O limite inferior da seqüência 2 coincide com a base da biozona de nanofósseis N-290. / Canyon The channels stack vertically in the lower, more confined portion of canyons, and laterally in the upper, less confined part of asymmetric canyons. Lateral migration of channels is from the side of steeper to the side of less steep wall, where confinement is smaller. The sequence stratigraphy method was used to establish the evolution of the canyon complex, defining the sequences that filled the canyons and the time relationship between the origin and filling of canyons and the boundary and internal surfaces of sequences. Three third order depositional sequences were defined. Each canyon is filled by a depositional sequence compounded of lowstand and transgressive system tracts. In the lowstand system tracts of the first, second and third sequences were identified a proximal equivalent of the basin floor fan andthe channel complexes of the slope fan. In the third sequence, besides those parts, was also observed the progradational wedge. The inferior limit of the first sequence corresponds to the N- 280 nannofossil biozone base and the inferior limit of the second sequence coincides with the N- 290 nannofossil biozone base.