Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, especialidade de Hidráulica, Recursos hídricos e Ambiente, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, sob a orientação dos Professores Doutores Fernando Seabra Santos e Fernando Veloso Gomes

Tese de Doutoramento. Ciências de Engenharia. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2008

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Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-04-26T18:42:35Z No. of bitstreams: 1 tese_eduardo_sampaio.pdf: 3133317 bytes, checksum: 58145449d96b0efd98f95a3a45f39eac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T18:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_eduardo_sampaio.pdf: 3133317 bytes, checksum: 58145449d96b0efd98f95a3a45f39eac (MD5) / A tecnologia computacional está presente em todo lugar. Não sendo uma exceção, a área das Geociências vem experimentando em um tempo recente um cabedal de possibilidades, desde a forma de como dados são coletados até o armazenamento e interpretação deles. Contudo, essa situação nem sempre foi assim e por isso grupos de pesquisas geocientíficos que interagem com muitas vertentes podem encontrar barreiras durante a sua aplicabilidade científica. O objetivo deste trabalho é mostrar formas de superar esses obstáculos através do uso de ferramentas computacionais, aumentando o nível de colaboração, concentrando-se principalmente em grupos de pesquisa com muitos pesquisadores. Com este estudo buscou-se: identificar as necessidades e entraves no desenvolvimento de trabalhos em redes da área das Geociências; realizar um inventário de ferramentas disponíveis que auxiliem as pesquisas em redes; e identificar possibilidades para a realização de tarefas comuns aos pesquisadores de modo a facilitar e agilizar suas tarefas e as tarefas de grupos de pesquisa envolvidos. Com isso, grandes grupos de pesquisa podem se basear neste trabalho e na lista de ferramentas elencadas para ajudá-los. A implantação das ferramentas e a adequação da equipe serão passos custosos, contudo decisivos na proposta apresentada, uma vez que os resultados serão diretos, com aplicabilidades práticas imediatas e facilitando sobremaneira a coordenação de grupos. / ABSTRACT Computer technology is everywhere. Without exception, the field of Geosciences recently has at its disposal a range of possibilities, from ways of collecting data to storing and interpreting them. However, this situation has not always been the case and therefore geoscientific research groups that interact with many aspects can find barriers during their scientific applicability. The goal of this study is to show ways to overcome these barriers through the use of computational tools, increasing the level of collaboration, concentrating mainly on large research groups. To reach this goal, one must identify the needs and obstacles in the development of work in the field of Geosciences, make an inventory of available tools to assist in networking, and to identify possibilities for performing common tasks in order to facilitate them. Thereby, large research groups can use this study and the list of tools highlighted to help them. The implementation of the tools and the agreement of the team is a costly step, yet of great value since results would be immediate, with immense practical applicability and greatly facilitating group coordination. Keywords: cooperation; tools; geoscience research

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-04-26T14:52:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação alana.pdf: 3566251 bytes, checksum: 47bd8e6d579c897e8826d4afb55a5f36 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2018-05-02T19:56:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação alana.pdf: 3566251 bytes, checksum: 47bd8e6d579c897e8826d4afb55a5f36 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação alana.pdf: 3566251 bytes, checksum: 47bd8e6d579c897e8826d4afb55a5f36 (MD5) / O delta do rio São Francisco é uma planície arenosa de idade quaternária construída em um baixo estrutural da bacia de Sergipe-Alagoas (SEAL), conhecido como Baixo do São Francisco. O limite interno do delta do São Francisco é marcado por escarpas retilíneas, que o separam da Formação Barreiras adjacente, e possuem traçado coincidente com importantes falhas do arcabouço estrutural da bacia Sergipe-Alagoas. Assim, a partir do prévio conhecimento de características do delta do São Francisco e de um embasamento teórico que nos aponta a existência de um controle estrutural na formação e evolução dos sistemas deltaicos de uma maneira geral, sugerimos uma influência da estruturação da bacia de Sergipe-Alagoas sobre o delta e tentamos inferi-la utilizando uma metodologia adequada. O presente trabalho consiste na utilização do método geofísico sísmico, integrados com as informações geológicas e geofísicas da área, tendo como objetivo principal a avaliação dos controles estruturais existentes sobre a formação e a evolução do delta do São Francisco e região circunvizinha. A primeira etapa desse trabalho consta de um amplo levantamento bibliográfico e a busca por dados geofísicos pré- existentes na região. A segunda etapa consta da interpretação de um dado sísmico 3D, localizado na plataforma continental, em uma área que abrange o Cânion do São Francisco, que por sua vez estabelece uma relação com o delta aqui em estudo. A interpretação desse dado permitiu a individualização de 5 unidades geológicas, bem como as falhas que as recortam. A análise do dado sísmico permitiu a geração de mapas de isópacas, em profundidade, da região. Foi possível identificar, a partir da análise conjunta de todas as informações geradas e pré-existentes, a presença de um conjunto de falhas que afetam de maneira direta a sedimentação na região. A análise dos dados e o conhecimento prévio da geologia da área nos leva a acreditar que as falhas observadas estariam relacionadas a uma reativação de caráter tectônico da região de estudo. / ABSTRACT - The São Francisco River delta is a Quaternary sandy plain built on a structural low of the Sergipe-Alagoas Basin, known as the São Francisco Low. The inner limit of the São Francisco River delta is defined by rectilinear cliffs between the delta plain and the Barreiras Formation, which coincide with important faults of the Sergipe-Alagoas structural framework. Thus, based on a theoretical background that indicates the existence of structural control over the formation and evolution of delta systems in general, and previous knowledge of this area, it is possible that the Sergipe-Alagoas Basin structure has influenced the delta. This relationship can be inferred using adequate methodology. Seismic geophysical method was integrated in the present study with the geological and geophysical information on the area. The main objective was to evaluate the existing structural controls over the formation and evolution of the São Francisco delta and neighboring areas. The first stage of the present study consisted of a thorough bibliographic review and the search for pre-existing geophysical data in the region. The second stage consisted of the interpretation of a 3D seismic data, located on the continental shelf, in an area that encompasses the São Francisco Canyon, which, in turn, establishes a relationship with the São Francisco delta. The interpretation of this data allowed the individualization of 5 geological units, as well as the faults that cut them. The seismic data analysis yielded isopach maps of the region in relation to depth. The presence of a set of faults that directly affect the sedimentation in the region was identified through the joint analysis of all generated and pre-existing information. The data analysis and a previous knowledge regarding the geology of this area indicate that the faults observed are related to a tectonic reactivation of the study area. Keywords: delta; canyon; São Francisco; seismic.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-05-27T13:19:44Z No. of bitstreams: 1 Tese_ Maili.pdf: 3406508 bytes, checksum: 68e4dbf31e83e41fe741e4bddc896e5f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-27T13:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Maili.pdf: 3406508 bytes, checksum: 68e4dbf31e83e41fe741e4bddc896e5f (MD5) / Os estuários são ambientes transicionais bastante produtivos biologicamente que apresentam uma grande complexidade devido à interação de diversos fatores físicoquímicos. Tais ambientes têm sido alvo de intensa exploração humana e isto pode ocasionar o comprometimento do equilíbrio do ecossistema dessas regiões costeiras tornando os programas de diagnóstico, de monitoramento e de manejo cada vez mais necessários. A análise do sedimento é a mais indicada neste tipo de investigação porque permite determinar padrões de dispersão e localizar depósitos de contaminantes, como os metais-traço, que possam escapar à detecção pela análise da água. Associado a isso, a assembleia de foraminíferos tem sido amplamente utilizada como bioindicadora de poluição, já que tais são organismos sensíveis às mudanças ambientais e produzem uma testa capaz de expressar as mudanças no ambiente. A microscopia analítica é um método confiável para a detecção e mensuração da concentração de elementos químicos nas testas destes organismos. Este estudo objetivou dete rminar a ocorrência de biodisponibilização de metais no sedimento do estuário do rio Jacuípe e Paraguaçu, utilizando a distribuição espacial das assembleias e a microanálise nas testas de foraminíferos. Foram coletadas 32 amostras do sedimento no estuário do rio Jacuípe (Litoral Norte da Bahia) nos meses de janeiro e junho de 2010 e 18 no estuário do rio Paraguaçu (BTS) em 2011, em pontos distribuídos ao longo do canal com auxílio de um Van Veen. Amostras de sedimento foram encaminhadas para o LEPETRO (IGEO/UFBA) para a análise geoquímica e determinação do teor de matéria orgânica. Testas normais, da espécie principal encontrada nos dois estuários, foram triadas e fixadas em stubs cobertos de ouro as quais foram levadas ao MEV/EDS de modelo JSM 6610LV (JEOL) do LAMUME (IF/UFBA).A utilização do stub de ouro em substituição ao de alumínio no MEV/EDS apresentou-se como um método eficiente para a produção de imagem e espectros químicos com baixo teor de ruído. O éster de cianoacrilato como fixador dos foraminíferos nos stubs de ouro mostrou-se pouco eficiente. A goma adraganta foi um bom fixador para amostras de natureza carbonática. Em ambas as estações nos dois estuários encontrou-se uma baixa diversidade na assembleia de foraminíferos e espécies do gênero Ammonia estavam entre as principais. A análise geoquímica do sedimento revelou que nos dois estuários estudados, o teor de metais máximos não ultrapassou os valores de referência da resolução 454/12 do CONAMA. Os teores de matéria orgânica foram baixos nos dois estuários em ambas as estações. Em todas as testas dos foraminíferos estudadas, os elementos químicos encontrados em maior concentração foram: carbono e oxigênio. Não foi detectada a presença de metaistraço em nenhum exemplar nos dois estuários. / ABSTRACT The estuaries are biologically productive transitional environments that present great complexity due to the interaction of several physicochemical factors. Such environments have been the target of intense human exploration and this can cause the compromise of the ecosystem equilibrium of these coastal regions making diagnostic, monitoring and management programs increasingly necessary. The analysis of the sediment is the most indicated in this type of investigation because it allows to determine dispersion patterns and to locate deposits of contaminants, like trace metals, that can escape to the detection by the analysis of the water. Associated with this, the foraminifera assembly has been widely used as a bioindicator of pollution, as these are organisms sensitive to environmental changes and produce a forehead capable of expressing changes in the environment. Analytical microscopy is a reliable method for the detection and measurement of the concentration of chemical elements in the testis of these organisms. This study aimed to determine the occurrence of bioavailability of metals in the sediments of the Jacuípe and Paraguaçu river estuaries, using spatial distribution of assemblages and microanalysis in the foraminifera Thirty-two sediment samples were collected in the estuary of the Jacuípe River (North Coast of Bahia) in January and June 2010 and 18 in the estuary of the Paraguaçu River (BTS) in 2011, in points distributed along the channel with the aid of a Van Veen. Sediment samples were sent to LEPETRO (IGEO / UFBA) for geochemical analysis and determination of organic matter content. Normal samples of the main species found in the two estuaries were screened and fixed in gold - covered stubs which were taken to SEM / EDS model JSM 6610LV (JEOL) from LAMUME (IF / UFBA).The use of the gold stub instead of the aluminum stub in the SEM / EDS was presented as an efficient method for the production of image and chemical spectra with low noise. The cyanoacrylate ester as a fixer of the foraminifera in the gold stubs proved to be inefficient. Adraganta gum proved to be a good fixative for carbonate samples. In both seasons, in the two estuaries, was found a low diversity in the assembly of foraminifera and species of the genus Ammonia were among the main. The geochemical analysis of sediment revealed that in the two studied estuaries, the maximum metals content did not exceed the reference values of resolution 454/12 of CONAMA. The organic matter contents were low in both estuaries in both seasons. In all the brows of the studied foraminifera, the chemical elements found in the highest concentrations were: carbon and oxygen. The presence of trace metals was not detected in any specimen in the two estuaries.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-05-27T13:14:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Caroline Simoes_.pdf: 4293913 bytes, checksum: 59bd129c31414f55ce9bfe31977e9489 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2018-06-11T19:31:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Caroline Simoes_.pdf: 4293913 bytes, checksum: 59bd129c31414f55ce9bfe31977e9489 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T19:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Caroline Simoes_.pdf: 4293913 bytes, checksum: 59bd129c31414f55ce9bfe31977e9489 (MD5) / A busca incessante por informações a respeito da Formação Sergi - maior reservatório de hidrocarboneto da Bacia do Recôncavo - vem ocorrendo durante décadas. Entretanto, raros são os trabalhos que abordam de forma unificada os seus aspectos sedimentares e tectônicos, tal qual se propõe no presente trabalho. Um estudo integrado deverá trazer informações importantes acerca da evolução tectono-sedimentar da Formação Sergi, inclusive no que diz respeito ao seu posicionamento temporal pré-rifte ou cedo-rifte. Para isso, o estudo proposto analisa as estruturas rúpteis (incluindo campos de paleotensão) e os dados sedimentares (como, por exemplo, determinação de sentidos de paleocorrentes), propondo um modelo esquemático dinâmico da evolução tectono-sedimentar da Fm Sergi em área localizada na borda flexural da Bacia do Recôncavo. As estruturas do embasamento também são analisadas com o intuito de verificar se na arquitetura rúptil da bacia há reflexos de herança do embasamento e a sua influência no arcabouço estrutural da mesma. A Bacia do Recôncavo está inserida no sistema de riftes Recôncavo-Tucano-Jatobá cuja formação está relacionada aos estágios precoces de abertura do Atlântico Sul, sendo preservado como um ramo abortado da margem leste do Brasil, durante a fragmentação do Gondwana. A Fm Sergi é caracterizada como uma sequência flúvioeólica-lacustrina, depositada durante a seção pré-rifte. Existe, predominantemente, um padrão de falha N010º notório na área de estudo, sendo o provável responsável pelo basculamento das S0 e no controle da deposição dos sedimentos (principalmente eólico e fluvial entrelaçado). A interpretação integrada dos dados permitiu verificar que a tectônica exerceu um importante papel durante a deposição da Formação Sergi, visto que, seu sistema eólico e seus canais fluviais entrelaçados tiveram, provavelmente, suas paleocorrentes controladas por rampas de revezamento de pequeno rejeito, caracterizando-a como contemporânea à fase cedo rifte da Bacia do Recôncavo. / ABSTRACT The incessant search for information about the Sergi Formation - the largest hydrocarbon reservoir in the Recôncavo Basin - has been occurring for decades. However, there are few studies that unify their sedimentary and tectonic, as proposed in the present work. An integrated study should provide important information about the tectono-sedimentary evolution of the Sergi Formation, including its pre-rift or early-rift positioning. In order to do so, the proposed study will analyze brittle structures (including paleotension fields) and sedimentary data (such as paleocurrents), proposing a dynamic schematic model of the tectono-sedimentary evolution of Fm Sergi in an area located at the flexural border of the Reconcavo Basin. The basement structures are also analyzed with the purpose of verifying if in the basalt architecture there are reflections of inheritance of the basement and its influence in the structural framework of the basement. The Recôncavo Basin is part of the Recôncavo-Tucano-Jatobá riftes system whose formation is related to the early opening stages of the South Atlantic, being preserved as an aborted branch of the eastern margin of Brazil during the Gondwana fragmentation. Fm Sergi is characterized as a fluoride-Aeolic-lacustrine sequence, deposited during the pre-rift section. There is a predominant N010º fault pattern in the study area, being probably responsible for the S0 tipping and the sediment deposition control (mainly braided fluvial and aeolian). The integrated interpretation of the data allowed us to verify that tectonics played an important role during the deposition of the Sergi Formation, since its wind system and its interlaced fluvial channels probably had their paleocurrent controlled by small reject ramps, characterizing it as contemporary to the early rifte phase of the Recôncavo Basin.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-05-27T13:07:21Z No. of bitstreams: 1 Caio Dissertação Mestrado (Versão FINAL).pdf: 6456975 bytes, checksum: cb47f45f811eedcbb8b5288fd76f3f06 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2018-06-18T18:15:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Caio Dissertação Mestrado (Versão FINAL).pdf: 6456975 bytes, checksum: cb47f45f811eedcbb8b5288fd76f3f06 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T18:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caio Dissertação Mestrado (Versão FINAL).pdf: 6456975 bytes, checksum: cb47f45f811eedcbb8b5288fd76f3f06 (MD5) / A Bacia de Jacuípe é considerada uma bacia de nova fronteira localizada no Nordeste Brasileiro, na margem passiva leste, e estritamente offshore. Acredita-se que ela tenha um grande potencial para jazidas de hidrocarbonetos. Entretanto, há uma grande carência em estudos integrados que auxiliem no seu entendimento. O presente trabalho visa compreender a história evolutiva da bacia através da interpretação de sequências de segunda e terceira ordens em dados de sísmica de reflexão. A partir da interpretação de 40 perfis sísmicos 2D e do único poço perfurado, que encontra-se na região de plataforma, os autores puderam caracterizar importantes eventos dentro da bacia. Dentro da supersequência rifte foram reconhecidas quatro sequências deposicionais nomeadas Rift 1, Rift 2, Rift 3 e Rift 4, limitadas por três limites de sequência. Os riftes 1 e 2 têm deposições isoladas ao longo da bacia e as falhas sintéticas e antitéticas destas fases começam um processo de conexão. O Rift 3 tem a maior representatividade na bacia e seus depósitos cobrem a maior parte dela. O Rift 4 representa o fim da subsidência mecânica com menores expressões nos falhamentos e experimentou um soerguimento, o qual levou a atual plataforma continental a ficar exposta durante eventos subsequentes. A supersequência Drift foi subdividida em dois estágios drifte. Uma vez que a bacia sofreu um soerguimento ao final do seu rifteamento, o primeiro estágio do drifte tem o preenchimento sedimentar confinado ao talude e ao sopé continental. Enquanto que no segundo estágio do drifte a sedimentação ultrapassa a falha de borda e seus depósitos se sobrepõem à supersequência rifte na plataforma. Um mapa estrutural de falhas foi construído para a porção sul da Bacia de Jacuípe destacando os principais controles do falhamento, a linha de charneira da bacia, principais depocentros, o Alto Externo de Jacuípe e um alto vulcânico. O limite geográfico a sul com a Bacia de Camamu foi definido em uma zona complexa de falhas de transferência e de alívio, caracterizando assim, um limite geológico. Adaptações foram sugeridas para uma nova carta cronoestratigráfica para a porção sul da Bacia de Jacuípe. / ABSTRACT Jacuípe Basin is considered a new frontier basin in the northeastern Brazilian passive margin. It is believed it has a great potential for hydrocarbon plays and leads. However, it lacks in integrated studies for its understanding. The present paper aims to comprehend the evolutionary history of such basin through seismic reflection analysis of second and third orders sequences. With the interpretation of several 2-D seismic profiles and a well drilled on the platform the authors were able to distinguish important events within the basin. Within the rift supersequence it was recognized four sequences named as Rift 1, Rift 2, Rift 3 and Rift 4, limited by three sequence boundaries. Rifts 1 and 2 have scattered depositions and the synthetic and antithetic faults start a linkage process. Rift 3 has a wide spread representation throughout the basin covering most part of it. Rift 4 makes up the termination of mechanical subsidence with minor expression in faulting and has experienced an uplift whose led the currently continental shelf to be exposed most part of subsequent events. Drift supersequence was split in two drifting stages. Inasmuch as basin has undergone an uplift, the first drift stage has sedimentation confined to slope and rise regions. Whereas in the second drift stage sedimentation surpasses the border fault and its successions overlie directly rift supersequence in platform. A structural faulting map was built for southern Jacuípe Basin depicting main faulting controls and trends, basin hinge line, main depocenters, the Jacuípe External High and a volcanic plug. The geographic southern boundary with Camamu Basin was set up at a complex zone of transfer and release faults, making up a geologic limit. Adaptations were suggested for a new chronostratigraphic chart for southern Jacuípe Basin.

A praia de Mostardas com aproximadamente 36 km de extensão está localizada no litoral médio do Rio Grande do Sul, sendo o balneário de São Simão e o farol de Mostardas os limite norte e sul, respectivamente. Na metade norte da praia de Mostardas verifica-se um comportamento deposicional anômalo a maioria das praias do litoral do estado. O comportamento anômalo deste trecho do litoral é influenciado pela diferença na orientação da linha de costa de aproximadamente 11° presente nesta praia. Esta inflexão faz com que a energia das ondas atue de maneira diferente nos trechos ao norte e ao sul desta inflexão, quando analisadas tanto em escala sazonal quanto em escala anual. Dentro de um mesmo ano, escala sazonal, a morfologia foi moldada de acordo com os eventos à que a praia foi submetida, deixando superfície da praia plana, baixa e regular com a passagem de tempestades e adquirindo um maior estoque de sedimentos em sua porção subaérea em condições de mar com ondulações, marcando a sazonalidade desta praia. As variações anuais, verificadas em um intervalo de 8 anos entre os monitoramentos realizados em 1997 e 2005, notou-se que a metade sul da praia apresenta em quase sua totalidade áreas de erosão. O comportamento da metade norte é bastante distinto, com um aumento significativo das áreas de estabilidade e progradação, com 36,1 e 28,1 % dos 17 km deste trecho da praia e uma média de avanço de 1,1 m/ano em direção ao mar. A metade norte mostra também áreas de progradação superiores às encontradas em estudos anteriores na costa do Rio Grande do Sul, de 7 e 8 % (Toldo et al., 1999; Esteves et al., 2002). Este comportamento confirma que a inflexão costeira encontrada neste local influência de maneira significativa as variações da linha de costa na praia de Mostardas. / Mostardas beach, with an approximate extension of 36 km, is located along the intermediate section of Rio Grande do Sul state’s coastline, its North and South limits being São Simão beach and Mostardas lighthouse, respectively. At the northern portion of the beach, an anomalous depositional behavior is found, relative to most beaches along the state coast. The anomalous behavior found at this beach strip is influenced by a nearly 11º change in beach orientation. Such inflexion makes the wave energy act differently in beach strips located north and south from the inflexion, as examined in both seasonal and annual scales. Within a given seasonal scale, the morphology will have been shaped according to events the beach was subjected to, leaving the beach surface even, low, and regular with the passage of storm events, and acquiring a greater sediment stock at its subaerial portion in low-sea conditions, thus marking this beach’s seasonality. Yearly variability, verified at an 8-year interval between monitoring conducted in 1997 and 2005, demonstrated that the southern half of this beach shows erosion in almost its totality. The behavior of the 17 km of the northern half is quite different, with a significant enhance of stability and accretion areas, 36.1 and 28.1 %, respectively, and a seaward progradation mean of 1.1 m/year. The northern half also shows progradation areas between 3 and 4 times longer than those found in previous researches made on the Rio Grande do Sul coast (Toldo et al., 1999; Esteves et al., 2002). Such behavior confirms that the coastal inflexion found at the place significantly contributes with the shoreline variability in Mostardas beach.

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