Este trabalho investiga a evolução tectônica do Graben da Guanabara a partir dos campos de paleotensões geradores e deformadores das bacias de São José do Itaboraí e do Macacu, bem como dos corpos ígneos alcalinos e diques associados, que precedem e, localmente, acompanham a implantação do graben. Foram analisadas a geometria e a cinemática das estruturas rúpteis que afetam os corpos alcalinos e o preenchimento sedimentar. Realizou-se, também, a caracterização tectono-sedimentar da Formação Macacu, a partir do estudo de sua faciologia e paleogeografia, buscando determinar a evolução paleogeográfica do Graben da Guanabara. Caracterizou-se a atuação de quatro campos de paleotensões distintos, entre o Cretáceo Superior e o holoceno, correspondendo a quatro eventos deformacionais rúpteis: 1) Evento 1 - trascorrência sinistral, com atuação do Campaniano ao Eoceno Inferior, caracterizada por um \'sigma\'1 horizontal posicionado na direção NE-SW. Esse campo de esforços controlou a implantação do Graben da Guanabara a partir da geração da Bacia de São José do Itaboraí, a intrusão dos corpos alcalinos e dos diques a eles associados e o hidrotermalimo tardio representado pelas brechas tectônicas silicificadas; 2) Evento 2 - extensão NW-SE, que atuou do Eoceno Inferior ao Oligoceno Superior e controlou a implantação e evolução tectono-sedimentar da Bacia do Macacu; 3) Evento 3 - extensão NE-SW/transcorrência dextral, com provável atuação no Pleistoceno, deformou os corpos alcalinos e o preenchimento sedimentar do graben. A transcorrência dextral foi identificada nos corpos alcalinos, sendo posterior à sua intrusão e dos diques associados, sendo caracterizada por um \'sigma\'1 de direção NW-SE. Esse campo de paleotensões foi considerado contemporâneo com a extensão NE-SW identificada na Bacia do Macacu; 4) Evento 4 - extensão E-W, de idade holocênica, foi responsável pela segmentação dos depósitos da Bacia do Macacu, separando a bacia e as ocorrências isoladas da Formação Macacu da Ilha do Governador e de Duque de Caxias. Determinou-se que a Bacia de São José do Itaboraí, de idade paleocênica, possui a maior taxa de estiramento entre todas as bacias do RCSB, de pouco mais de 10%. A presença de veios de calcário travertino com alto e baixo ângulo de mergulho, cortando o embasamento e preenchendo a Falha de São José; as microfalhas direcionais que afetam o preenchimento da bacia e a contemporaneidade de extensões nas direções NW-SE e NE-SW indicam a complexidade da evolução tectônica da Bacia de São José do Itaboraí e foram interpretadas como geradas por uma transcorrência sinistral dessa falha. Na Bacia do Macacu, de idade eocênica a oligocênica, foram caracterizadas três associações de fácies, de leques aluviais, fluvial entrelaçada e lacustre. A distribuição das associações de fácies, em conjugação com as estruturas, indicou que essa bacia é do tipo graben assimétrico, e que os depocentros se deslocaram da borda sudeste para a noroeste. As paleocorrentes mostram uma variação no sentido, passando de SW para NE, reforçando a importância do tectonismo na sedimentação da Formação Macacu. Essa relação foi evidenciada, também, pelos afogamentos episódicos da planície aluvial, interpretados como de origem tectônica. A presença de hialoclastitos fonolíticos no Plug do Coutry Club, que constitui o embasamento da Bacia do Macacu, com idade 65,7 Ma (obtida no presente trabalho), indicou que esse segmento do Graben da Guanabara não sofreu erosão desde o Paleoceno Inferior. A localização desse \'plug\' próxima aos maciços do Tanguá e Rio Bonito, de mesma idade, mostra que as taxas de erosão no interior do Graben da Guanabara foram heterogêneas. Assim, a interpretação dos dados permite inferir que a implantação do Graben da Guanabara deu-se no Paleoceno, sob um regime de esforços direcional, tendo sido controlada por um binário sinistral E-W. Sua evolução ao longo do Eoceno e do Oligoceno foi controlada por um regime de esforços extensional, com o eixo de extensão posicionado na direção NW-SE. Dessa forma registrou-se a persistência das direções de SHmax e SHmin, NE-SW e NW-SE respectivamente, entre o Cretáceo Superior e o Oligoceno e a sua variação, para posições ortogonais a essas, apenas no Pleistoceno. Admite-se que os campos de paleotensões responsáveis pela implantação e evolução do Graben da Guanabara foram desencadeados pelas tensões locais associadas ao soerguimento que gerou a Superfície Japi. O regime direcional que gerou sua implantação foi provavelmente controlado por anisotropias mecânicas do manto. Os campos de paleontensões neogênicos são compatíveis com as tensões regionais geradas pelo empurrão da cordilheira mesoceânica ao longo do Cenozóico. / This thesis investigates the tectonic evolution of the Guanabara Graben (SE Brazil) from the analysis of paleostress fields that controls the deformation of the sedimentary sequences of the São José do Itaboraí and Macacu Basins as well as of the igneous alkaline bodies and dikes, which precede and, locally, follow the graben formation. This analysis is focused on the geometry and kinematics of the brittle structures. Furthermore, the paleogeography of the Guanabara Graben is characterized from a tectonic-sedimentary study of the Macacu Formation, with emphasis on the facies variation and depositional environments. Four events of brittle deformation were characterized from the Late Cretaceous to the Holocene: 1) First Event - Sinistral transcurrence from the Campanian to the Early Eocene characterized by horizontal \'sigma\'1 striking NE-SW. This stress field controlled the graben formation with the development of the São José do ltaboraí Basin, the intrusion of the alkaline bodies and related dikes and the late hydrothermal activity as indicated by silicified tectonic breccias; 2) Second Event - Extension NW-SE from the Early Eocene to the Late Oligocene. This extension controlled the formation of the Macacu Basin; 3) Third Event - Extension NE-SW/dextral transcurrence, probably in the Pleistocene. This extension deformed the alkaline bodies and the sedimentary infill of the graben. The dextral transcurrence affects the alkaline bodies and related dikes with a \'sigma\'1 striking NW-SE. Apparently, this paleostress field is synchronous with the NE-SW extension of the Macacu Basin; 4) Fourth Event - Holocenic extension E-W that controlled the segmentation of the Macacu Basin deposits. This event isolates the Macacu Formation at Ilha do Governador and Duque de Caxias from the main deposit. Compared to the other basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil, the Paleocenic São José do Itaboraí Basin shows the highest rate of stretching (- 10% more). Calcareous veins with high and low angle cutting across the basement and fiiling the São José Fault, the strike-slip micro faults in the basin sediments and the synchronous NW-SE and NE-SW extension are all indicative of sinistral transcurrence of the São José Fault. Three main facies associations were recognized in the Macacu Basin (Eocene- Oligocene): alluvial fans, braided plains and lacustrine. This facies distribution coupled with the structural analysis shows an asymmetric-type-graben with the main tectonic depression located first at the southeastern border and later migration to the northeastern border of the basin. The analysis of paleocurrents indicates a changing in the sediments flow from SW to NE, reflecting the importance of the tectonic control in the Macacu Formation. This is also shown by the episodic flooding of the braided alluvial plain, which seems to be of tectonic origin. The presence of fonolithic hialoclastites (65,7 Ma) aside of sienic bodies of the same age demonstrates local low rate of denudation in the Guanabara Graben and shows that the erosional processes in the region was heterogeneous. The overall interpretation indicates that the Guanabara Graben was formed in the Paleocene under a strike-slip regime controlled by an E-W sinistral couple. The graben evolution from the Eocene to the Oligocene was dominated by a NW-SE extension. This indicates a persistent orientation of the SHmax and Shmin, NE-SW e NW-SE, respectively, from the Upper Cretaceous to the Oligocene. There is a change to orthogonal position of the stresses axis only in the Pleistocene. Apparently, the paleostress field that controls the formation of the Guanabara Graben was triggered by the local stresses related to the uplift that generated the Japi Erosion Surface. The initial strike-slip regime that controls the formation of the graben was probably influenced by a mechanical anisotropy in the mantle. The Neogenic paleostress fields is in agreement with the Cenozoic far field dictated by the ridge push.

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

Submitted by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-07T14:16:56Z No. of bitstreams: 1 Turra_2009_MsC.pdf: 17543100 bytes, checksum: 532d5c973dd2abe189c43dbe40871e1e (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-07T14:17:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Turra_2009_MsC.pdf: 17543100 bytes, checksum: 532d5c973dd2abe189c43dbe40871e1e (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-07T14:17:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Turra_2009_MsC.pdf: 17543100 bytes, checksum: 532d5c973dd2abe189c43dbe40871e1e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-07T14:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Turra_2009_MsC.pdf: 17543100 bytes, checksum: 532d5c973dd2abe189c43dbe40871e1e (MD5)

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-03T17:13:05Z No. of bitstreams: 1 TESE_InvestigaçãoProcessosFormadores.pdf: 97579368 bytes, checksum: cf07f363e161904252615af8d4d0c6bc (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-03T18:30:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_InvestigaçãoProcessosFormadores.pdf: 97579368 bytes, checksum: cf07f363e161904252615af8d4d0c6bc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-03T18:30:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_InvestigaçãoProcessosFormadores.pdf: 97579368 bytes, checksum: cf07f363e161904252615af8d4d0c6bc (MD5) Previous issue date: 2012 / O debate sobre a origem do bandamento das formações-ferríferas sempre se centrou no modelo de deposição sedimentar atribuído a cada uma delas. No entanto, em terrenos bastante deformados e metamorfizados como o Quadrilátero Ferrífero, a alternância entre bandas ricas em óxidos de ferro e bandas ricas em quartzo não mais retém um elo irreprochável somente com o processo sedimentar anterior. Dessa forma, seria mais óbvio que se estudasse o bandamento composicional das formações ferríferas do Quadrilátero Ferrífero como o resultado de um processo também deformacional, e não somente sedimentar. Assim, diferentes microestruturas representantes da evolução do bandamento das formações-ferríferas foram texturalmente analisadas. Tanto métodos óticos (platina universal, polarizadores giratórios) quanto eletrônicos (difração de elétrons retro-espalhados) de análises texturais e cristalográficas serviram de base para a observação dessas microestruturas. Foram escolhidos veios de quartzo como representantes de bandas silicosas; grãos de magnetita parcialmente transformados em hematita relacionados às bandas predominantemente ferruginosas e sombras de pressão de quartzo em volta de grãos de óxido de ferro refletindo camadas mais ou menos equilibradas composicionalmente entre óxidos de ferro e quartzo. Como o vestígio das estruturas sedimentares é raramente observado nessas rochas do Quadrilátero Ferrífero, não se estabeleceu a contribuição do estado sin- a pós-diagenético da rocha para a geração das microestruturas registradas. Portanto, esse estudo textural evidenciou que o bandamento composicional das formações-ferríferas do Quadrilátero Ferrífero observado hoje é proporcional à atuação de diversos mecanismos de deformação (e.g. dissolução-precipitação, recristalização, cristalização), em diferentes intensidades, com ou sem participação de fluidos. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The debate about the banding origin of banded iron-formations was always focused on the sedimentary deposition model assigned to each of them. However, on terranes that are greatly deformed and metamorphosed as the Quadrilátero Ferrífero, the alternation between iron oxide rich bands and quartzrich bands can not hold a faultless link only with the previous sedimentary process. Thus, it is more obvious to study the compositional banding of iron-formations from Quadrilátero Ferrífero as the result of a deformation process, and not only as a sedimentary process. Then, different microstructures that represent the evolution of banded iron-formations were analyzed texturally. Both optical (platinum universal, rotary polarizers) and electronic methods (electron backscattered diffraction) textural were applied for the textural observation of the microstructures. Quartz veins were chosen as examples of siliceous bands; grains of magnetite partially transformed into hematite are related mainly with the ferruginous layers and the pressure shadows of quartz reflected the layers that the composition is more or less balanced between iron oxide and quartz . As the sedimentary structures are rarely observed in these rocks, we did not establish the contribution of the syn- to post-diagenetic processes for the generation of the recorded microstructures. Therefore, this study showed that the texture of the compositional banding observed today is proportional to the activity of various deformation mechanisms (e.g. dissolution precipitation, recrystallization, crystallization), at different intensities, with or without fluid activity.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Curso de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-31T15:08:17Z No. of bitstreams: 1 2013_ GiulianoSant'AnnaMarotta.pdf: 4457661 bytes, checksum: 9a140863dbb2c321635f7aee8bbe5071 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-31T20:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ GiulianoSant'AnnaMarotta.pdf: 4457661 bytes, checksum: 9a140863dbb2c321635f7aee8bbe5071 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-31T20:38:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ GiulianoSant'AnnaMarotta.pdf: 4457661 bytes, checksum: 9a140863dbb2c321635f7aee8bbe5071 (MD5) / Neste estudo, foram investigadas as deformações que ocorrem na superfície terrestre utilizando dados oriundos de observações geodésicas, geológicas e sismológicas. Primeiramente, foram estudadas as deformações entre períodos pré e pós-sísmico na América Latina, por meio da análise das variações dos valores de coordenadas terrestres estimadas por técnicas de posicionamento GNSS em uma rede denominada SIRGAS-CON. Baseando-se nos dados de 23 eventos sísmicos extraídos do USGS para o período de 2000-2011 e após aplicação do teste de Congruência Global na rede geodésica, foram identificados quatro eventos associados a pontos geodésicos instáveis, com deslocamentos dos pontos entre aproximadamente 1 cm e 3 m. Após o cálculo das deformações e da verificação dos resultados, para os quatro eventos selecionados, foi possível analisar as interações entre diferentes placas litosféricas pelas direções de contração e extensão estimadas. Porém, não foi possível relacionar deformações na rede geodésica com eventos sísmicos. Posteriormente, por meio de uma solução multianual da rede SIRGASCON, foram investigadas as taxas de deformação da superfície terrestre estimadas a partir das variações de direção dos vetores de velocidade de 140 pontos geodésicos localizados na placa Sul Americana. A partir dos resultados, foi possível sugerir que, na porção oeste da placa a deformação é mais significativa, tal como esperado, pois a região está próxima à zona de subducção da placa de Nazca sob a placa Sul Americana. Utilizando vetores de Euler, para inferir o movimento da placa de Nazca, foi possível estimar as taxas de convergência da placa de Nazca e a taxa que é absorvida pela placa Sul Americana. Por fim, foram estimadas as deformações na Província Borborema, localizada na região nordeste do Brasil. Para isto, foram utilizadas estações de rastreio com mínimo de 2 anos de dados provenientes da RBMC e da rede denominada GPS Potiguar, mantido pelo Departamento de Geologia da UFRN. Os dados foram processados utilizando o software GIPSY versão 6.2, disponibilizado pelo JPL do Instituto de Tecnologia da Califórnia, e o método utilizado foi o PPP. A partir de uma solução anual onde as coordenadas e velocidades foram estimadas com suas devidas precisões, foram calculadas as taxas de deformação utilizando a triangulação de Delaunay e o método de Elementos Finitos. As deformações foram comparadas com dados de esforços da região, obtidos por estudos geológicos (breakouts) e sismológicos (mecanismos focais) coletados em bibliografias existentes e foi possível sugerir correlação entre eles. Foi possível com os estudos realizados: correlacionar a interação dos esforços tectônicos aplicados nas placas analisadas com movimentos observados na superfície terrestre; identificar, do ponto de vista geodésico, as regiões estáveis e instáveis na placa Sul Americana e; confirmar a sensibilidade da rede geodésica aos esforços aplicados na região intraplaca Sul Americana. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study were investigated the strains that occur on the earth’s surface using data from geodesic, geologic and seismologic observations. First, the strains between pre and post seismic events in Latin America were studied, by analyzing variation of terrestrial coordinates values estimated by GNSS positioning techniques in a network called SIRGAS-CON. Based in 23 seismic events data, provided by USGS, for the period of 2000-2011, and after the Global Congruence test in the geodesic network, four events associated to instable geodesic points were identified, with points displaced from 1 cm to 3 m approximately. After the strains calculations and verification of the results for the four selected events, it was possible to analyze the interactions among different lithospheric plates by estimating contraction and extension directions. However, it was not possible to correlate strains in the seismic events on geodesic network. Second, using a multiannual solution from SIRGAS-CON network, the strain rates on earth surface estimated from the direction variation of velocity vectors in 140 geodesic points located into South American plate were investigated. From those results, it was suggested that the strain was more significant in the western portion of the plate, as thought, because the region is near to the Nazca subduction zone over the South American plate. Using Euler vectors to determinate the Nazca plate movement, it was possible to estimate the convergence rates of Nazca plate and also the rate that is absorbed by the South American plate. Tthe strains in Borborema Province, in the Brazilian northeastern region, were estimated. For that purpose, tracking stations were used with at least 2 years of data provided from RBMC and the network called GPS Potiguar, controlled by the Geology Department of UFRN. Those data were processed with the GIPSY 6.2 software, offered by the California Technology Institute, and the method was the PPP. Based on an annual solution, where the coordinates and velocities were estimated with the proper precisions, the strain rates using Delaunay’s triangulation and finite elements method were calculated. The strains were compared with of region effort data, obtained by geological (breakouts) and seismologic (focal mechanisms) data collected in bibliographic references and was possible to suggest correlation among them. From the accomplished studies it was possible: to correlate the interaction of the tectonic efforts applied on the plates analyzed from movements noticed on earth surface; to identify, from the geodesic point of view the stable and instable regions in South American plate and; to confirm the sensibility of the geodesic network to the tectonic efforts applied in South American intraplate region.

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

Este trabalho investiga a evolução tectônica do Graben da Guanabara a partir dos campos de paleotensões geradores e deformadores das bacias de São José do Itaboraí e do Macacu, bem como dos corpos ígneos alcalinos e diques associados, que precedem e, localmente, acompanham a implantação do graben. Foram analisadas a geometria e a cinemática das estruturas rúpteis que afetam os corpos alcalinos e o preenchimento sedimentar. Realizou-se, também, a caracterização tectono-sedimentar da Formação Macacu, a partir do estudo de sua faciologia e paleogeografia, buscando determinar a evolução paleogeográfica do Graben da Guanabara. Caracterizou-se a atuação de quatro campos de paleotensões distintos, entre o Cretáceo Superior e o holoceno, correspondendo a quatro eventos deformacionais rúpteis: 1) Evento 1 - trascorrência sinistral, com atuação do Campaniano ao Eoceno Inferior, caracterizada por um \'sigma\'1 horizontal posicionado na direção NE-SW. Esse campo de esforços controlou a implantação do Graben da Guanabara a partir da geração da Bacia de São José do Itaboraí, a intrusão dos corpos alcalinos e dos diques a eles associados e o hidrotermalimo tardio representado pelas brechas tectônicas silicificadas; 2) Evento 2 - extensão NW-SE, que atuou do Eoceno Inferior ao Oligoceno Superior e controlou a implantação e evolução tectono-sedimentar da Bacia do Macacu; 3) Evento 3 - extensão NE-SW/transcorrência dextral, com provável atuação no Pleistoceno, deformou os corpos alcalinos e o preenchimento sedimentar do graben. A transcorrência dextral foi identificada nos corpos alcalinos, sendo posterior à sua intrusão e dos diques associados, sendo caracterizada por um \'sigma\'1 de direção NW-SE. Esse campo de paleotensões foi considerado contemporâneo com a extensão NE-SW identificada na Bacia do Macacu; 4) Evento 4 - extensão E-W, de idade holocênica, foi responsável pela segmentação dos depósitos da Bacia do Macacu, separando a bacia e as ocorrências isoladas da Formação Macacu da Ilha do Governador e de Duque de Caxias. Determinou-se que a Bacia de São José do Itaboraí, de idade paleocênica, possui a maior taxa de estiramento entre todas as bacias do RCSB, de pouco mais de 10%. A presença de veios de calcário travertino com alto e baixo ângulo de mergulho, cortando o embasamento e preenchendo a Falha de São José; as microfalhas direcionais que afetam o preenchimento da bacia e a contemporaneidade de extensões nas direções NW-SE e NE-SW indicam a complexidade da evolução tectônica da Bacia de São José do Itaboraí e foram interpretadas como geradas por uma transcorrência sinistral dessa falha. Na Bacia do Macacu, de idade eocênica a oligocênica, foram caracterizadas três associações de fácies, de leques aluviais, fluvial entrelaçada e lacustre. A distribuição das associações de fácies, em conjugação com as estruturas, indicou que essa bacia é do tipo graben assimétrico, e que os depocentros se deslocaram da borda sudeste para a noroeste. As paleocorrentes mostram uma variação no sentido, passando de SW para NE, reforçando a importância do tectonismo na sedimentação da Formação Macacu. Essa relação foi evidenciada, também, pelos afogamentos episódicos da planície aluvial, interpretados como de origem tectônica. A presença de hialoclastitos fonolíticos no Plug do Coutry Club, que constitui o embasamento da Bacia do Macacu, com idade 65,7 Ma (obtida no presente trabalho), indicou que esse segmento do Graben da Guanabara não sofreu erosão desde o Paleoceno Inferior. A localização desse \'plug\' próxima aos maciços do Tanguá e Rio Bonito, de mesma idade, mostra que as taxas de erosão no interior do Graben da Guanabara foram heterogêneas. Assim, a interpretação dos dados permite inferir que a implantação do Graben da Guanabara deu-se no Paleoceno, sob um regime de esforços direcional, tendo sido controlada por um binário sinistral E-W. Sua evolução ao longo do Eoceno e do Oligoceno foi controlada por um regime de esforços extensional, com o eixo de extensão posicionado na direção NW-SE. Dessa forma registrou-se a persistência das direções de SHmax e SHmin, NE-SW e NW-SE respectivamente, entre o Cretáceo Superior e o Oligoceno e a sua variação, para posições ortogonais a essas, apenas no Pleistoceno. Admite-se que os campos de paleotensões responsáveis pela implantação e evolução do Graben da Guanabara foram desencadeados pelas tensões locais associadas ao soerguimento que gerou a Superfície Japi. O regime direcional que gerou sua implantação foi provavelmente controlado por anisotropias mecânicas do manto. Os campos de paleontensões neogênicos são compatíveis com as tensões regionais geradas pelo empurrão da cordilheira mesoceânica ao longo do Cenozóico. / This thesis investigates the tectonic evolution of the Guanabara Graben (SE Brazil) from the analysis of paleostress fields that controls the deformation of the sedimentary sequences of the São José do Itaboraí and Macacu Basins as well as of the igneous alkaline bodies and dikes, which precede and, locally, follow the graben formation. This analysis is focused on the geometry and kinematics of the brittle structures. Furthermore, the paleogeography of the Guanabara Graben is characterized from a tectonic-sedimentary study of the Macacu Formation, with emphasis on the facies variation and depositional environments. Four events of brittle deformation were characterized from the Late Cretaceous to the Holocene: 1) First Event - Sinistral transcurrence from the Campanian to the Early Eocene characterized by horizontal \'sigma\'1 striking NE-SW. This stress field controlled the graben formation with the development of the São José do ltaboraí Basin, the intrusion of the alkaline bodies and related dikes and the late hydrothermal activity as indicated by silicified tectonic breccias; 2) Second Event - Extension NW-SE from the Early Eocene to the Late Oligocene. This extension controlled the formation of the Macacu Basin; 3) Third Event - Extension NE-SW/dextral transcurrence, probably in the Pleistocene. This extension deformed the alkaline bodies and the sedimentary infill of the graben. The dextral transcurrence affects the alkaline bodies and related dikes with a \'sigma\'1 striking NW-SE. Apparently, this paleostress field is synchronous with the NE-SW extension of the Macacu Basin; 4) Fourth Event - Holocenic extension E-W that controlled the segmentation of the Macacu Basin deposits. This event isolates the Macacu Formation at Ilha do Governador and Duque de Caxias from the main deposit. Compared to the other basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil, the Paleocenic São José do Itaboraí Basin shows the highest rate of stretching (- 10% more). Calcareous veins with high and low angle cutting across the basement and fiiling the São José Fault, the strike-slip micro faults in the basin sediments and the synchronous NW-SE and NE-SW extension are all indicative of sinistral transcurrence of the São José Fault. Three main facies associations were recognized in the Macacu Basin (Eocene- Oligocene): alluvial fans, braided plains and lacustrine. This facies distribution coupled with the structural analysis shows an asymmetric-type-graben with the main tectonic depression located first at the southeastern border and later migration to the northeastern border of the basin. The analysis of paleocurrents indicates a changing in the sediments flow from SW to NE, reflecting the importance of the tectonic control in the Macacu Formation. This is also shown by the episodic flooding of the braided alluvial plain, which seems to be of tectonic origin. The presence of fonolithic hialoclastites (65,7 Ma) aside of sienic bodies of the same age demonstrates local low rate of denudation in the Guanabara Graben and shows that the erosional processes in the region was heterogeneous. The overall interpretation indicates that the Guanabara Graben was formed in the Paleocene under a strike-slip regime controlled by an E-W sinistral couple. The graben evolution from the Eocene to the Oligocene was dominated by a NW-SE extension. This indicates a persistent orientation of the SHmax and Shmin, NE-SW e NW-SE, respectively, from the Upper Cretaceous to the Oligocene. There is a change to orthogonal position of the stresses axis only in the Pleistocene. Apparently, the paleostress field that controls the formation of the Guanabara Graben was triggered by the local stresses related to the uplift that generated the Japi Erosion Surface. The initial strike-slip regime that controls the formation of the graben was probably influenced by a mechanical anisotropy in the mantle. The Neogenic paleostress fields is in agreement with the Cenozoic far field dictated by the ridge push.

Orientador: Norberto Morales / Resumo: A região do médio e baixo vale do Rio Ribeira de Iguape, no sul do estado de São Paulo e nordeste do estado do Paraná, apresenta fortes feições morfotectônicas regionais expressas na paisagem através de cristas alinhadas e segmentos retilíneos de drenagem em torno da direção NW-SE, apesar do forte controle estrutural imposto pelas estruturas relacionadas às rochas pré-cambrianas, direcionadas NE-SW. Essas feições direcionadas NW-SE são relacionadas ao Lineamento Guapiara, constituído por um expressivo enxame de diques básicos mesozoicos e combinado a um intenso fraturamento que afeta todo o substrato rochoso. A região foi palco também da tectônica rúptil formadora dos riftes cenozoicos. O principal objetivo deste trabalho é o reconhecimento de feições estruturais associadas aos traços do Lineamento Guapiara e sua caracterização com ênfase nas falhas que possam estar associadas ao controle da evolução da paisagem local e, com isso, contribuir com o entendimento da evolução neotectônica da região. As análises e integração de dados dos mapas de lineamentos de drenagens e de relevo, de compartimentação geomorfológica e mapa geológico conduziram a seleção de áreas de interesse para os trabalhos de campo e coleta de dados estruturais. Estes foram organizados de acordo com o tipo de estrutura, classificação do sentido de movimento e unidades em que cada estrutura afeta, com o intuito de se obter uma cronologia relativa dos eventos tectônicos, bem como deduzir os eixos de paleotensõe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The region of the middle and lower Ribeira de Iguape River valley, in the south of São Paulo state and the northeast of the Paraná state, is characterized by strong regional morphothectonic features expressed in the landscape through aligned ridges and rectilinear drainage segments around the NW-SE direction, despite the strong structural control imposed by NE-SW structures related to Precambrian rocks. These NW-SE directed features are related to the Guapiara Lineament, constituted by an expressive swarm of Mesozoic basic dikes and combined with an intense fracturing that affects all the rocky substrate. The region was also submitted to the brittle tectonic event that originated the Cenozoic riftes. The main objective of this work is the recognition of structural features associated to the Guapiara Lineament traces and its characterization, with emphasis in the faults that may be associated to the control of the local landscape evolution and to contribute to the understanding of the neotectonic evolution of the region. Data analysis and integration of drainage and relief lineaments maps, geomorphological compartments and geological map conducted to the selection of areas of interest for fieldwork and structural data collection. Data were organized according to the type of structure, classification of the sense of movement and units in which each structure affects, in order to obtain a relative chronology of tectonic events and to deduce the paleostress axes associated to suc... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

MARTINS, Douglas Teixeira. Geologia do terreno arqueano Granjeiro (3.4 a 2.6 Ga), Província Borborema. 2017. 52 f. Dissertação (Dissertação em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by JOÃO CAVALCANTI JUNIOR (jbeniciojunior@yahoo.com.br) on 2017-10-09T17:18:01Z No. of bitstreams: 1 2017_Dis_dtmartins.pdf: 126250655 bytes, checksum: 523fb6ce51df78ddef87d8c0679375a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-10T23:39:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_Dis_dtmartins.pdf: 126250655 bytes, checksum: 523fb6ce51df78ddef87d8c0679375a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T23:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_Dis_dtmartins.pdf: 126250655 bytes, checksum: 523fb6ce51df78ddef87d8c0679375a3 (MD5) Previous issue date: 2017 / The Archean Granjeiro terrain is located in the states Cear a, Piau and Pernambuco, being partly covered by the Mesozoic sedimentary rocks of the Araripe Basin. It is subdivided into two sections: the rst with direction E-W to the north, of the Patos Lineament, in the south of the state of Cear a , consisting mainly of gneiss para- and ortoderived; end the second with direction NE-SW south of the Patos Lineament, in the states of Piau and Pernambuco, with a metaplutonic association of tonalitic to sienogranitic composition. In both sections present an exhalative metavulcanosedimentary association interpreted as remnant of oceanic crust. The chemical sedimentation of the crust originated the Banded Iron Formations, being its greatest concentration and volume present in the region of the of Curral Novo do Piau , more speci cally in the locality of Manga Velha. In this work, we present new geochronological and deformational data of the host rocks of the Banded Ferriferous Formations, to understand its lithostructural compartmentalization and tectonic evolution. Two orthogneisses were dated by LA-SF-ICP-MS U-Pb in zircon: an of tonalitic composition with age of 3.42 Ga and the other of sienogranitic composition with age 2.661 Ga. Geometric and kinematic structural analyzes, reveal at least four deformational events (D1, D2, D3 e D4): D1, is related to the amalgamation phase of paleo-mesoarchean blocks during the neoarchean; D2, event after 2.6 Ga possibly related to the closure of a back arc basin, where the Banded Iron Formation were deposited; D3, deformational phase related to the generation of Brasiliano-age shear zones of dextral transcurrence; D4, the brittle deformation responsible for the generation of synthetic faults, which control structurally the Banded Iron Formations and antithetic faults, which possibly served as a conduit of hydrothermal uids, hydrothermally enriching the ore. Based on the age of the host rock and its stratigraphic relationships, it is proposed an age of approximately 2.5 Ga, for the sedimentation of the Banded Iron Formations. / O terreno arqueano Granjeiro localiza-se nos estados do Cear a, Piau e Pernambuco, em parte encoberto pelas rochas sedimentares mesoz oicas da Bacia do Araripe. E subdividido em dois dom nios: o primeiro com dire c~ao E-W ao norte, do Lineamento Patos, no sul do estado do Cear a, constitu do principalmente de gnaisse para- e ortoderivados; e o segundo de dire c~ao NE-SW ao sul do Lineamento Patos, nos estados do Piau e Pernambuco, com uma associa c~ao metaplut^onica de composi c~ao tonal tica a sienogran tica. Em ambos os dom nios apresentam uma associa c~ao metavulcanossedimentar exalativa interpretada como remanescente de crosta oce^anica. A sedimenta c~ao qu mica desta crosta originou forma c~oes ferr feras bandadas, sendo a sua maior concentra c~ao e volume presentes na regi~ao do munic pio de Curral Novo do Piau , mais especi camente na localidade de Manga Velha. Neste trabalho apresentamos novos dados geocronol ogicos e deformacionais das rochas encaixantes das forma c~oes ferr feras bandadas, a m de compreender sua compartimenta c~ao lito-estrtural e evolu c~ao tect^onica do Terreno Granjeiro. Foram datados dois ortognaisses por U-Pb LA-SF-ICP-MS em zirc~ao: um de composi c~ao tonal tica com idade de 3,42 Ga e a outra de composi c~ao sienogran tica de idade 2,66 Ga. An alises estruturais geom etricas e cinem aticas revelam pelo menos quatro eventos deformacionais (D1, D2, D3 e D4): D1, relaciona-se a fase de amalgama c~ao de blocos paleo-mesoarqueanos durante o neoarqueano; D2, evento posterior a 2,6 Ga possivelmente relacionado ao fechamento de uma bacia de back arc onde as Forma c~oes Ferr feras Bandadas se depositaram; D3, fase deformacional relacionada a gera c~ao de zonas de cisalhamento brasilianas de transcorr^encia destral; D4, deforma c~ao r uptil respons avel pela gera c~ao de falhas sint eticas, que controlam estruturalmente as forma c~oes ferr feras bandadas e antit eticas, que possivelmente serviram de conduto de uidos hidrotermais, enriquecendo hidrotermalmente o min erio. Com base na idade da rocha encaixante e suas rela c~oes estratigr a cas prop~oe-se uma idade de aproximadamente de 2.5 Ga, para a sedimenta c~ao das Forma c~oes Ferr feras Bandadas.