Ingeniero Civil / La contaminación de sistemas fluviales, particularmente ríos con lechos de grava, genera múltiples efectos tanto sobre la sustentabilidad de las formas de vida como sobre el régimen sedimentológico y comportamiento hidráulico natural del río. En las últimas décadas han sido diversos los accidentes que ha sufrido la industria de la minería; la rotura de presas de relave tiene directa relación con la contaminación de ríos con lechos de grava. La naturaleza cohesiva de los sedimentos de tranques de relave los hace sumamente nocivos para sistemas fluviales, sumados a los distintos metales pesados que poseen y los largos tiempos de permanencia en los lechos de ríos sobre los que han sido depositados. El objetivo principal del presente trabajo de título es estudiar experimentalmente la respuesta de un canal con lecho de grava bajo presencia de contaminación de relaves mineros, obteniendo un primer acercamiento a los fenómenos de transporte de sedimentos que se desarrollan en sistemas fluviales de este tipo. El estudio se basa en el desarrollo de una serie de experiencias de laboratorio para obtener información necesaria para caracterizar y describir el transporte de sedimentos en la columna de agua, la intensidad de la turbulencia del flujo y estratigrafía depositacional del lecho. Las experiencias se desarrollaron en un canal de acrílico de sección cuadrada de 30 cm de ancho y un largo de 12 m, el que se encuentra ubicado en el Laboratorio de Hidráulica Francisco J. Domínguez, en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile. Sobre éste y en el inicio se ubica una tolva consistente en un tornillo sin fi n que vierte relaves mineros arti ciales fabricados manualmente en base a relaves naturales. Dentro del canal se construye en cada experimento un lecho de grava con un D50 = 0:45 mm. La tolva vierte el sedimento al canal a distintos gastos s olidos de entrada. El per l de velocidad del flujo en la zona estudiada se registra a través de la técnica PIV, por otra parte, el per fil de sedimentos se registra con un arreglo de cámaras fotográ ficas localizadas longitudinalmente, mientras que la concentración del sedimento en suspensión se mide con una instrumentación desarrollada por técnicos especializados. Los resultados muestran una dependencia entre la granulometría de los relaves arti ficiales y el tipo de arrastre que se genera para las condiciones del flujo. Además, se corrobora que no existe arrastre de fondo a lo largo del canal, debido a que operan fenómenos electroquímicos y de adsorción entre las partículas del sedimento vertido y el lecho de grava que impiden que estas se despeguen del fondo y sean transportadas por el flujo. Se calcula el arrastre de sólidos en suspensión y se veri fican las curvas de Rouse de concentración de sedimentos en suspensión. Se desarrollan parcialmente formas de fondo incompletas, tanto meso como microformas. / Esta memoria cuenta con el financiamiento del Proyecto Fondecyt 1140767

Orientador : Dr. Carlos Alessandre Domingos Lentini / Coorientador : Dr. Antonio Fernando Härter Fetter Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa: Pontal do Paraná, 24/03/2015 / Inclui referências : f. 34-37 / Resumo: Correntes e ondas geradas pelo tráfego de navios representam um fator importante nos processos de transporte de sedimentos em estuários e corpos da água fechados. Mesmo um pequeno aumento na carga hidrodinâmica pode levar a um aumento significativo no transporte sedimentar, caso o estresse de fundo, devido a fatores naturais, esteja próximo do limite crítico de erosão. Neste estudo, as interações entre a circulação natural provocada pela variação das marés e as correntes provocadas pela passagem de navios, e seus efeitos na remobilização de sedimentos dentro do canal navegável, são investigados por meio de modelagem hidrodinâmica. Alguns estudos de caso foram investigados envolvendo a passagem de dois navios de tamanhos diferentes entrando no Complexo Estuarino de Paranaguá - sul do Brasil - em quatro momentos de maré, i.e., estofos de baixa-mar e preamar e momentos de máxima velocidade de correntes de enchente e vazante. Os navios foram representados no modelo como campos de pressão que se deslocam ao longo da linha de navegação, com dimensões típicas de navios graneleiros e porta-contêineres que frequentam os portos de Paranaguá e Antonina. A interação entre a passagem de navios com diferentes dimensões, a profundidade da coluna da água e a circulação natural em cada momento de maré resultou em distintos padrões de intensidades e direção de fluxos e transporte de sedimentos. A passagem das embarcações provocou picos de velocidade superiores aos observados nos momentos de maré enchente ou vazante sem a presença dos navios. Entretanto, nos cenários de preamar e baixa-mar, os fluxos de retorno não foram suficientemente competentes para provocar uma remobilização efetiva de sedimentos. Os maiores fluxos de retorno foram observados nos cenários em que a circulação natural do ambiente fluiu no sentido contrário à navegação. Nesses cenários, para os dois tipos de navios analisados, o total de sedimentos remobilizados foi superior ao observado apenas pelas correntes de vazante, provocando erosão das margens e deposição no canal navegável. A interação entre a passagem dos navios e as correntes de maré fluindo no mesmo de navegação não produziu fluxos e retorno. Mesmo assim, as alterações hidrodinâmicas provocaram erosão na margem do canal navegável com declividade mais acentuada e deposição dentro do canal. A modelagem das alterações hidrodinâmicas e morfológicas provocadas pelo tráfego de navios utilizando campos móveis de pressão no Delft3D se mostrou uma ferramenta adequada para avaliar os efeitos dessa atividade, que normalmente são difíceis de medir no ambiente. / Abstract: Ship-induced currents and waves are an important factor in the process of sediment transport in estuaries and restricted waterways. Even a small increase in hydrodynamic load can lead to a significant increase in sediment transport if the background stress, due to natural factors, is close to the critical threshold of erosion. In this study, the interactions between the natural circulation caused by the variation of tides and the ship-induced currents, and their effects on remobilization of sediments within the navigation channel were investigated by a hydrodynamic modeling. Case studies involving the passage of two different ship sizes entering the Paranaguá Estuarine Complex - southern Brazil - were investigated at four tidal moments, i.e. low tide, high tide and maximum speed of flood and ebb currents. The ships were represented in the model as a pressure field that moves along the line of navigation, with typical dimensions of bulk carriers and containers that attend the ports of Paranaguá and Antonina. The interaction between the ships' underway with different dimensions, the depth of the water column and the natural circulation in each tidal moment resulted in distinguished patterns of intensity and direction of return flows and sediment transport. The passage of ships caused higher speed peaks than the ones naturally observed in times of flood or ebb tide without the presence of ships. However, in low and high tide scenarios, return flows were not enough efficient to provoke an effective remobilization of sediments. The highest return flows were observed when the natural circulation flowed in the opposite direction to navigation. In these scenarios, for both types of vessels analyzed, the total of remobilized sediments were higher than the ones observed only by tidal currents, causing erosion of channel margins and deposition in the navigation channel. The interaction between the passage of ships and the tidal currents flowing in the same direction to navigation did not produce return flows. Nevertheless, hydrodynamic changes caused erosion on the navigation channel with steeper slope and deposition within the channel. The modeling of the hydrodynamic and morphological changes caused by the traffic of ships using Delft3D moving pressure fields proved to be a suitable tool to assess the effects of this activity, which i normally difficult to measure in the environment.

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A interação proporcionada pela passagem de correntes sobre leitos móveis pode resultar na gênese das formas de leito, geralmente encontradas em ambientes subaéreos, rios, lagos, reservatórios e ambientes submarinos. Essas últimas podem ser geradas por correntes de densidade, definidas como fluxos gravitacionais cujo movimento é regido pela diferença de densidade entre o fluxo e o fluido ambiente. Com o intuito de compreender a geração das formas de fundo por correntes de densidade, foram realizados 29 experimentos, nos quais cerca de 4000 litros de uma corrente salina eram injetados em um canal de acrílico de 18 m de comprimento, 0,2 m de largura e 0,5 m de altura, de declividade variável, submerso em um canal maior, preenchido por água. Realizaram-se medições de vazão, velocidade e concentração, além do registro fotográfico da alteração do leito, durante a passagem da corrente e após o término do experimento e esvaziamento do tanque. O's resultados mostraram perfis de velocidade e concentração típicos de correntes de densidade. Além disso, algumas correlações foram encontradas, como a diminuição da altura da velocidade máxima em relação ao leito e aumento da velocidade média, com consequente diminuição da espessura da corrente, devido ao aumento da concentração e/ou inclinação do canal. A ocorrência das formas de fundo se mostrou mais comum para altos valores de vazão e de concentração da corrente de densidade, influenciando diretamente o valor do número de Froude densimétrico (Frd). As correntes reproduziram 8 escoamentos de regime subcrítico e 21 supercríticos, com Frd entre 0,5 e 2,2. As formas geradas foram classificadas conforma a presença de sedimentos em suspenção durante a sua geração e, também, em relação aos valores das tensões de cisalhamento aplicadas pela corrente junto ao leito, resultando na geração de formas de leito plano inferior, ondulações e dunas. As dunas e também, em alguns ensaios, as ondulações, foram observadas em condições supercríticas de escoamento, cenário hidráulico de geração não previsto por modelos fluviais de formas de fundo. Sendo assim, esse estudo evidenciou a existência de diferenças na geração e, consequentemente, na abordagem de classificação das formas de fundo por correntes de densidade, em relação àquelas geradas por escoamentos fluviais. Conclui-se, também, que a metodologia e os equipamentos empregados nesse estudo são adequados para reproduzir a geração de formas de leito por correntes de densidade, e para obter dados caracterizadores das correntes e do leito móvel, aperfeiçoamento do entendimento dos processos envolvidos nesse fenômeno. / Bedforms are sedimentary features generated by the interaction between flow and mobile beds and are observed in subaerial settings, rivers, lakes and in submarine environments. In most cases, bedforms found in submarine settings are generated by density currents, defined as gravitational flows whose movement is governed by the density difference between the current and the environment fluid. This study aimed to improve the knowledge on bedforms generated by density currents in comparison to the fluvial ones. Therefore, we report results from 29 experiments on saline density currentes running over different mobile beds, in an 18-m long and 0.20-m wide acrylic flume submerged in a large fresh water tank. Discharge, velocity (velocity profiler) and concentration (siphons and hydrometer) of the currents were measured during the esperiments, as well as image sequences of the bed modification. After each experiment, the flume was drained and top view pictures were also taken. Results have showed classical velocity and concentration profiles for density currents. In addition, some correlations were identified, such as the decrease of the velocity peak height and increase in the mean velocity (with consequent reduction of the current thickness), due to an increase of the concentration and/or flume slope. The occurrence of bedforms was more likely for high discharge and concentration rates of current density, which directly influence the densimetric Froude Number (Frd). The experiments generated 8 subcritical and 21 supercritical currents, with Frd betwwen 0.5 and 2.2. The bedforms were classified according to the presence of sediments during its generation and in relation to the shear stresses values applied by the current to the bed, resulting in the generation of lower plane bed of ripples and dunes. Dunes and ripples were observed in supercritical flow conditions, which is a hydraulic scenario of bedform generation not provided by fluvial models. Thus, this study demonstrated the existence of differences en generation and, consequently, the classification approach of the background shapes for current density, compared to those generated by river flows. In conclusion, this study showed that the methodogy and equipment used are suitable to reproduce the bedform generation by density currents, and to obtain density currente and moving bed characterizing data, improving the understanding of the processes involved in this phenomenon.

Esta tese teve o objetivo de identificar e quantificar os processos geradores da transposição de sedimentos entre praias de enseada e propor um modelo conceitual da dinâmica sedimentar para o norte da Ilha de Santa Catarina, entre as praias arenosas de Santinho, Ingleses, Brava, Lagoinha, Ponta das Canas, Canasvieiras, Jurerê, Forte e Daniela. Para isso, foi dividida em três partes. Nos estudos geomorfológicos do sistema praial, na primeira parte, foram utilizadas imagens aéreas (1957, 1978, 1998, 2002 e 2010), levantamentos da linha de costa com RTKGPS (2012) e topo-batimetria da área emersa e submesa adjacente, além de dados de maré. As imagens foram retificadas, as posições das linhas de costa foram vetorizadas e os erros do processo de retificação relacionados à maré foram calculados. Duas metodologias foram utilizadas: 1) método de regressão linear (tendências) e 2) distâncias Euclidianas em conjunto com análise ano-a-ano. Os resultados indicam o transporte entre as praias no sentido anti-horário, sendo este responsável pelo desenvolvimento de três pontais arenosos ao longo da área, possivelmente alimentados pelo transporte subaquoso de sedimentos das praias a barlamar. O pontal de Ponta das Canas controla a disponibilidade de sedimentos a sotamar. E, quando está se desenvolvendo atua como uma armadilha de sedimentos e as praias a sotamar regridem, quando o pontal se une à costa disponibilizando sedimento, as praias a sotamar progradam. Para a análise do balanço de sedimentos, na segunda parte, foram adquiridos dados de batimetria de detalhe, perfis de praia, transporte de sedimentos, ondas, correntes e marés. Os dados mostram que o volume de sedimentos trapeados decrescem em direção à porção protegida da área de estudo com distribuição de tamanho de grão compatível, suportando a hipótese de conexão entre as praias. Um modelo numérico foi configurado, calibrado e validado através de medições in situ. Três formulas de transporte de sedimentos foram testadas e comparadas com os dados medidos, e aquela que melhor reproduz o processo na área de estudo foi identificada. Ainda, foi realizada uma simulação anual com a intenção de identificar como e onde ocorre o transpasse de sedimentos. Os resultados indicam o sentido anti-horário de transporte na área de estudo. A terceira e última parte consistiu em estudar a contribuição das forçantes; marés, ventos e ondas na indução da transposição de sedimentos, gerando um modelo conceitual para o processo. Foram simulados 26 cenários incluindo diversas condições de marés, ventos e ondas. As ondas representam a principal forçante da transposição entre as praias estudadas, transportando sedimentos com taxas entre duas e três ordens de magnitude acima do transportado por marés ou vento. A transposição de sedimentos ocorre preferencialmente no sentido anti-horário, podendo ocorrer inversões dependendo das condições oceanográficas vigentes. Nas praias voltadas para leste a maior parte da transposição de sedimentos no sentido anti-horário ocorre sob condições de ondas entre sul e leste. Nas praias voltadas para norte, as ondas de nordeste ditam o transporte ao redor dos promontórios. Esta tese contribuiu para o entendimento da dinâmica sedimentar da costa norte da Ilha de Santa Catarina. Foi demonstrado e documentado que a transposição de sedimentos ocorre mesmo quando o padrão cíclico descrito na literatura não está presente. Além disso, foram identificadas as condições necessárias para que o processo ocorra, gerando um modelo conceitual para a área. A transposição de sedimentos é fundamental para o balanço sedimentar, destacando-se a importância da compreensão do todo ao invés de considerar praias de enseada como células fechadas. / This thesis aims to identify and quantify of the process that generate headland sand bypassing, and in doing so develop a conceptual model of these process around the north coast of Santa Catarina island. The research project was divided into three parts: Part 1: Aerial images (1957, 1978, 1998, 2002 e 2010) and a RTK-GPS survey (2012) were used together with a topo-bathymetric data and a tide time-series. The images were rectified, the shoreline extracted and the rectification and tide-related errors were calculated. Two methods were used: 1) linear regression (general trend) and; 2) Euclidean distances together with a year-to-year analyzis. The results indicate the anticlockwise sediment transport which is also responsible for developing three spits along the study area, possibly nourished by the updrift beaches. Ponta das Canas spit, for example, controls the sediment availability of the downdrift areas. When it is growing it acts as a sediment trap and the downdrift areas retreat, when it merges to the coast it spreads the sediment towards the downdrift areas that then progrades; Part 2 is a dataset composed of detailed bathymetry, beach profiles, sediment transport, waves, currents and tides. The data showed that the volume of sediment trapped decreases towards the protected area while maintaining the grain size distribution, supporting the hypothesis of connections between beaches. A numerical model was set up, calibrated and validated (waves, currents and tides). Three sediment transport formulas were tested and compared with measured transport and the one that best reproduce the process was identified. An annual simulation was performed aiming to identify if/where the headland bypassing occurs. The results indicate the anticlockwise sediment transport in the study area; Part 3 consists of a study of the contribution of the driving forces (waves, tides, wind) to headland bypassing, generating a conceptual model for the entire process. Twenty-six scenarios were simulated using several waves, tides and wind conditions. Waves were found to be the main driving force for headland bypassing, transporting sediments in rates two to three orders of magnitude above the transported by tides or winds. The headland bypassing occurs mainly in anticlockwise direction but it can also occur in the opposite direction depending on the wave-tide-wind conditions. In the east-facing beaches, most of the headland bypassing is anticlockwise under waves from the south to east. On the sheltered north-facing beaches, northeast waves dictate the headland sediment transport. The present thesis contributed for the knowledge of the headland sediment bypassing, demonstrated that the process occur in the study area and documented it even when the pulsative cycle described in literature is not present. It is highlighted the importance of the "big picture" comprehension rather than consider embayed beaches as closed cells.

O rifte do Recôncavo-Tucano-Jatobá(RTJ) contém o registro da porção abortada de um sistema de bacias distensivas formadas do Juro-Cretáceo ao Aptiano no leste da América do Sul. Nas Sub-Bacias Tucano Central e Norte compreende ambientes deposicionais lacustres, eólicos, deltaicos e aluviais, previamente interpretados como depositados ao longo dos estágios de subsidência pré-, sin- e pós-rifte. Cada ambiente destes foi estudado na escala da bacia, o que permitiu a identificação de alvos para prospecção de petróleo, em especial na Bacia do Recôncavo. Contudo, poucos estudos abordaram a descrição detalhada de afloramentos, o que limita a compreensão de processos com escalas temporais menores de unidades estudadas em subsuperfície. Esse é o caso da Formação São Sebastião, depositada entre o Barremiano e o Neocomiano, e da Formação Marizal, depositada no Aptiano. Ambas constituem sistemas aluviais com ampla expressão nas Sub-Bacias Tucano Central e Norte, onde estão localizados o maior depocentro do rifte, denominado de Baixo de Cícero Dantas, e a Zona de Transferência do Vaza Barris, caracterizada como um alto estrutural. Essas duas feições são resultado de diferentes taxas de subsidência na Bacia do Tucano, e por isso servem para testar a sensibilidade de sistemas fluviais a controles tectônicos. Nesse sentido, os depósitos de cada área foram estudados em detalhe através de métodos de análises de fácies, elementos arquiteturais, paleocorrentes e proveniência, o que permitiu interpretar estilos fluviais contrastantes. Na área próxima ao eixo das sub-bacias, a arquitetura da Formação São Sebastião é semelhante a de rios entrelaçados arenosos, e na porção leste à rios de carga mista, o que confirma a hipótese de que controles tectônicos diferenciados podem resultar em mudanças na arquitetura deposicional. Na primeira, foram interpretados cinco elementos arquiteturais, dentre os quais predominam barras unitárias ou dunas grandes e compostas (EA1) e barras de acréscimo a jusante (EA2), sendo menos frequentes elementos de preenchimento de canais pequenos (EA3), dunas eólicas (EA4) e depósitos de topo de barras (EA5). A abundância do elemento de barras unitárias ou dunas grandes e compostas, com espessuras médias superiores a 1 m e máximas de 5 m é considerada como evidência da presença de canais profundos na região, o que sugere a existência de um sistema fluvial de grandes proporções, que não apresentava modificações na arquitetura entre áreas dentro da própria zona de transferência. A distinção entre os elementos EA1 e EA2 pode ser utilizada na documentação de rios de grande porte e servir como complemento aos conceitos utilizados em estudos de sistemas fluviais. Na área próxima ao Baixo de Cícero Dantas foram identificados elementos diagnósticos de dois ambientes do sistema fluvial: (1) canais, caracterizados pela ocorrência de barras unitárias e dunas grandes e compostas, barras de acréscimo a jusante e preenchimento de canal pequeno; (2) áreas além das margens do canal principal, caracterizadas por depósitos de dunas eólicas, planície ou bacias de inundação, canal abandonado e leque de rompimento de dique marginal. A alternância entre estes ambientes é interpretada como decorrente de altas taxas de subsidência, o que teria favorecido a preservação de planícies de inundação associadas ao sistema fluvial local, onde estas taxas são as maiores do sistema RTJ e estão preservados 14 km de sucessões sin-rifte. Estudos detalhados de proveniência de seixos e calhaus, integrados a dados de paleocorrente, revelaram redução abrupta de maturidade mineralógica na passagem entre os depósitos fluviais Barremiano-Neocomianos e Aptianos. Como forma de entender essa mudança abrupta foram propostos dois estágios evolutivos: (1) durante o Neocomomiano-Barremiano predominava um sistema fluvial axial ao rifte, que fluía para sul e transportava em sua maioria clastos de retrabalhamento policíclico de sucessões paleozoicas e mesozoicas aflorantes nas ombreiras e a norte a partir de uma bacia de captação regional responsável pela denudação das áreas em soerguimento durante a distensão do período; (2) durante o Aptiano, manteve-se o sistema fluvial axial com fluxo médio para sul, porém com grande variabilidade de clastos e menor frequência de policíclicos, o que sugere fontes do embasamento Pré-Cambriano provenientes de leste e oeste. Este cenário é indicativo de que a falha de borda esteve ativa e causou o soerguimento de rochas do embasamento durante a deposição da Formação Marizal, contrapondo interpretações anteriores segundo as quais esta pertenceria a fase de subsidência térmica da bacia. A presença de falhas normais e oblíquas nessa unidade na Sub-Bacia Tucano Norte e a similaridade entre os clastos encontrados na Formação Marizal e nos leques aluviais a leste reforçam o modelo em que é proposto o soerguimento do embasamento até o nível das ombreiras do rifte, que passaria a ter suas fontes paleozoicas e mesozoicas localizadas atrás de um divisor de águas. Desta forma, o sistema fluvial da Formação São Sebastião pode ser caracterizado como resultante da presença de um rio de grandes proporções no eixo de uma das principais bacias rifte do Eocretáceo brasileiro. Este sistema esteve relacionado, possivelmente, a uma bacia de captação regional, que apesar do grande fluxo sedimentar, apresentava taxas localmente altas de subsidência, como na região do Baixo de Cícero Dantas, o que favoreceu as modificações locais ocorridas na arquitetura deposicional. As áreas-fonte deste sistema foram predominantes sucessões sedimentares paleozoicas e mesozoicas, presentes em toda região e dominantes nas ombreiras da baia até o Barremiano. Reativação tectônica da bacia e soerguimento renovado das ombreiras após o recuo erosivo das escarpas de rochas mesozoicas e paleozoicas marca um aumento expressivo na contribuição de rochas do embasamento nas sucessões Aptianas sobrepostas. / The Recôncavo-Tucano-Jatobá rift (RTJ) contains the record of an aborted branch of a system of extensional basins formed from the Jurassic-Cretaceous boundary up to the Aptian, in eastern South America. In the Central and Northern Tucano Sub-Basins, this record comprehends mostly lacustrine, eolian, deltaic and alluvial depositional environments, previously interpreted as the deposits of pre-, syn,- and post-rift subsidence stages. Each system has been studied at the basin scale, which has enabled the identification of targets for oil exploration, particularly in the Recôncavo Basin. Nevertheless, few previous works deal with the detailed description of outcrops, limiting the comprehension of the processes operating at smaller temporal scales in the units studied in the subsurface. That is the case of the São Sebastião Formation, deposited between Neocomian and Barremian, and of the Marizal Formation, deposited in the Aptian. Both units are composed of alluvial systems with widespread occurrence in the Central and Northern Tucano Sub-Basins, where are located the major depocenter of the rift (Cícero Dantas Low) and the Vaza Barris Transfer Zone, characterized as a structural high. These two structures are the result of different subsidence rates, and therefore enable to evaluate the hypothesis concerning the tectonic controls on fluvial sedimentation. Following this approach, deposits of these different areas were studied through the analysis of lithofacies, architectural elements, paleocurrents and provenance, leading to the interpretation of contrasting fluvial styles. In the axis of the Central and Northern Tucano Sub-Basins, the architecture of the São Sebastião Formation is similar to that of sandy braided rivers, while in the eastern part of the basin, the architecture resembles mixed-load rivers, pointing to a tectonic control for each different depositional architecture observed. Five architectural elements were identified in the axis of the central area, with the dominance of unit bars or large compound dunes (AE1) and downstream accretion compound bars (AE2), and subordinated occurrence of minor channel fills (AE3), eolian dunes (AE4) and bar top deposits (AE5). The abundance of the unit bars or large compound dunes element with the thickness of individual sets reaching 1 to 5 m thick is considered as evidence for the dominance of deep fluvial channels in the region, suggesting a fluvial system of large dimensions with no significant variation in architecture in the area of the Vaza Barris transfer zone. The distinction between the elements EA1 and EA2 can be applied in the recognition of big river deposits and complement the current concepts used in the study of fluvial deposits. In the deposits found near the Cícero Dantas Low, elements diagnostic of two environments within the fluvial system were identified: (1) deposits of the channel belt (unit bars and large compound dunes, downstream accretion bars, and minor channel fills), and (2) deposits of overbank areas (eolian dunes, floodplains or floodbasins, abandoned channels, and crevasse splays). The vertical recurrence of these two environments is interpreted as a result of high subsidence rates, which would have favored the preservation of floodplains in the local fluvial system, where the subsidence rates were the highest in the whole RTJ, locally preserving up to 14 km of syn-rift successions. Detailed studies on the provenance of pebbles and cobbles revealed an abrupt reduction in the compositional maturity at the passage between the Neocomian and the Aptian successions. A two-stage scenario is proposed to explain this abrupt change: (1) during the Neocomian-Barremian a fluvial system axial to the rift structure flowed towards the south and transported mainly polyciclically reworked clasts from paleozoic and mesozoic successions that cropped out at the basin shoulder and to the north, in a regional catchment area responsible for the denudation of the areas that were being uplifted during the regional extensional event; (2) during the Aptian, this fluvial system was still flowing towards the south, but nevertheless carrying a much varied composition of clasts, with markedly lower content of polyciclically reworked clasts, suggesting a greater contribution of Precambrian basement sources from the east and west. This scenario is indicative that the basin-border fault was active and caused the uplift of the basement rocks during the deposition of the Marizal Formation, in opposition to previous interpretations according to which the unit would be related to the thermal subsidence phase of the basin. The presence of normal and oblique faults in the Northern Tucano Sub-Basin and the similarity between the clast composition of the Marizal Formation and the alluvial fan deposits to the east corroborate the model, with the uplift of the basement to the level of the basin shoulders, and the location of the paleozoic and mesozoic sources behind a watershed. Therefore, the fluvial system fill of the São Sebastião Formation in the Central Tucano Sub-Basin was interpreted as a result of the installation of a big river system on the axis of one of the major rift basins of the Early Cretaceous in Brazil. The older fluvial system (São Sebastião Formation) is possibly related to a regional catchment, despite the great sediment flux to the basin, local high rates of subsidence, as in the region of the Cícero Dantas Low, resulted in local modifications in the architecture of the deposits, with greater preservation of floodplain and bar top facies. The source areas of this system were mainly paleozoic and mesozoic sedimentary successions, present in the whole region and dominant at the basin shoulders up to the Barremian. Tectonic activation of the basin and renewed uplift of the basin shoulders after the erosional retreat of the scarps of mesozoic and paleozoic rocks is evidenced by an expressive increase in the contribution of basement rocks in the Aptian succession.

El presente trabajo de título tiene como objetivo principal estudiar la relación entre la erosión superficial en suelo fino y algunas de sus propiedades geotécnicas, tales como la resistencia no drenada, límites de Atterberg y tamaño medio de partícula. La erosión es producida por un flujo superficial controlado en un canal de experimentación desarrollado para este fin. En cada ensayo se utiliza a una pendiente y un caudal definidos para producir erosión visible en cada una de las muestras de suelo ensayadas. El modelo a escala es analizado mediante la teoría de canales para determinar cómo afectan las condiciones de borde respectivas y la manera de minimizarlas. Se presenta la recopilación bibliográfica realizada con el fin de conocer los diversos procesos de erosión, sus consecuencias, las condiciones mínimas para producir erosión, los tipos de suelos más propensos a ella, las características del suelo que más influyen en permitir un proceso erosivo, la rutina experimental normada para definir la propensión a la erosión que un suelo fino posee y algunas de las relaciones entre las propiedades de un suelo fino y la erosionabilidad producida en equipos similares al utilizado en esta investigación. Para obtener los resultados finales que permiten validar este trabajo de título, se extrajeron 8 tipos de suelos distintos, provenientes de la V, IX y Región Metropolitana, ensayados a una pendiente de 45º y a dos caudales de 10.2 lt/min y 24.4 lt/min. Las muestras analizadas fueron tanto inalteradas como remoldeadas. En base a los resultados obtenidos en terreno y en laboratorio, se proponen relaciones empíricas entre la erosionabilidad producida en los diversos tipos de suelo y las distintas propiedades analizadas.

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