Integrada às análises faciológica, o estudo de icnofósseis vem sendo cada vez mais aplicado em interpretações paleoambientais e estratigráficas de estratos sedimentares. No caso particular de ambientes costeiros, esta ferramenta possibilita refinar reconstituições da dinâmica de variação da linha de costa durante ciclos transgressivos-regressivos. No caso de depósitos sedimentares caracterizados por conteúdo fossilífero escasso ou inexistente, o estudo de icnofósseis tem papel fundamental em reconstituições paleoambientais por fornecerem informações sobre condições de deposição, como salinidade, energia do fluxo, oxigenação e consistência do substrato. Publicações prévias revelaram uma abundância de icnofósseis junto à Formação Barreiras (Mioceno) e aos Sedimentos Pós-Barreiras (Quaternário) expostos no litoral norte e nordeste do Brasil. Dada a ampla distribuição geográfica por mais de 5.000 km no litoral brasileiro, esses estratos são de grande interesse para o registro de eventos neógenos e quaternários no continente sulamericano. Apesar dessa importância científica, a reconstituição paleoambiental e estratigráfica, tanto da Formação Barreiras, quanto dos Sedimentos Pós-Barreiras, em várias áreas da costa nordeste do Brasil, permanece por ser documentada. O objetivo principal desta tese de doutorado foi a reconstituição paleoambiental de depósitos neógenos e quaternários tardios na Bacia Paraíba dentro do contexto de variações do nível do mar e da neotectônica. A metodologia empregada foi a análise faciológica e icnológica. Para o caso dos depósitos quaternários, essas análises foram integradas com dados cronológicos obtidos a partir de datação por luminescência opticamente estimulada. Os resultados obtidos para a Formação Barreiras revelaram uma variedade de estruturas sedimentares comuns em associação a correntes de maré tais como sucessões de superfícies de reativação e filmes de argila, estratos cruzados em sentidos opostos e estratos cruzados contendo pares de foresets alternadamente mais delgados e mais espessos relacionados à flutuações cíclicas (diurnas) da maré. Além disto, essas estruturas ocorrem em depósitos contendo uma assembleia icnológica representativa de ambientes de alta energia com influência marinha e predomínio de condições de água salobra, particularmente exemplificados pelas ocorrências das icnofábricas de Ophimorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. Estes resultados, somados ao reconhecimento de ambientes deposicionais transicionais, incluindo canal estuarino, baía central estuarina, canal de inlet/canal de maré, delta de maré/leque de transbordamento, planície/baixio de maré e antepraia, levaram à interpretação de um sistema deposicional do tipo estuarino com domínio de ondas. Um aspecto importante derivado dessa pesquisa foi que o predomínio de deposição sedimentar em vales estuarinos como proposto para a Formação Barreiras na área de estudo amplia a extensão da transgressão miocênica ao longo da costa nordeste do Brasil. Nesse sentido, o uso de icnofósseis foi de importância fundamental para completar a reconstituição paleoambiental desses depósitos, particularmente considerando a ausência de organismos fósseis. Da mesma forma, a integração de dados faciológicos e icnológicos foi de grande relevância para a reconstituição dos paleoambientes de deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras, até então pouco conhecidos. Assim, os depósitos dessa unidade foram relacionados com ambientes marinho raso, que é uma interpretação compatível com o registro predominante da icnofabrica Thalassinoides. Além disso, os dados cronológicos indicaram deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras entre 60.0 (± 1.4) e 15.1 (±1.8) ka. Um fato de destaque é a ocorrência desses estratos em altitudes de até 38 m acima do nível do mar atual na área de estudo, que é um posicionamento topográfico incompatível com a tendência de queda progressiva do nível do mar correspondente à última glaciação, particularmente no Último Máximo Glacial, quando se estima que o nível do mar esteve várias dezenas de metros abaixo do atual. Este fato, adicionado ao contexto neotectônico da área de estudo, sugere que o posicionamento elevado desses depósitos costeiros se deu por soerguimento tectônico. Os dados apresentados nessa pesquisa permitiram calcular uma taxa de soerguimento dos Sedimentos Pós-Barreiras de cerca de 0,63 a 1,97 mm/ano. Este valor indica que, pelo menos localmente, houve reativação tectônica mais intensa que aquela previamente reconhecida no estágio pós-rifte para a margem leste da placa sul-americana. / The study of trace fossils integrated with sedimentological analysis has been increasingly applied in paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of sedimentary strata. In the particular instance of costal environments, this tool allows refine reconstructions on the dynamics of shoreline changes during transgressive-regressive cycles. In the case of sedimentary deposits characterized by scarce or no fossil content, studies of ichnological assemblages play a fundamental role in paleoenvironmental reconstructions, because they provide information about the conditions at the time of deposition, as salinity, flow energy, oxygenation and substrate consistency. Previous publications revealed an abundance of trace fossils in the Barreiras Formation (Miocene) and Post-Barreiras Formation (Quaternary) exposed in the northern and northeastern coast of Brazil. These strata have great interest to the record of Neogene and Quaternary events in the South American continent, due to their wide geographical distribution along more than 5.000 km of the Brazilian littoral. Despite this scientific interest, the paleoenvironmental and stratigraphic reconstitutions of both the Barreiras Formation and the Post-Barreiras Sediments remain to be documented in several areas of the northeastern Brazilian coast. The main goal of this doctoral thesis was the paleoenvironmental reconstitution of Neogene and late Quaternary deposits in the Paraíba Basin within the context of sea level changes and neotectonics. The methodological approach consisted of faciological and ichnological analyses. In the instance of Quaternary strata, these analyses were integrated with chronological data obtained by optically stimulated luminescence. The results obtained for the Barreiras Formation revealed a variety of tidal sedimentary structures commonly associated with tidal currents, such as reactivation surfaces and mud drapes, herringbone cross-stratification and alternating thicker/thinner foreset packages generally marked by reactivation surfaces bounded by mud layers (i.e., tidal bundles) that are related to cyclic (diurnal) tidal fluctuation . Furthermore, these structures occur in deposits containing an ichnological assemblages representative of high energy environments with marine influence and predominance of brackish water conditions, which are particularly exemplified by Ophiomorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. These results, added to the recognition of coastal depositional environments, including estuarine channel, estuarine central bay, tidal inlet/tidal channel, tidal delta/washover, tidal flat/shoal and foreshore, led to propose a wave-dominated estuary as the depositional system. One important aspect derived from this research is that the predominance of deposition in estuarine valleys as proposed for the Barreiras Formation in the study area expands the extent of the Miocene transgression along to the northeastern Brazilian coast. It follows that the use of trace fossils played a fundamental role to complete the paleoenvironmental reconstitution of these deposits, particularly considering the lack of fossil organisms. Similarly, the integration of faciological and ichnological data was of great importance to the reconstitution of depositional paleoenvironments of the Post-Barreiras Sediments, still poorly known up to now. . Hence, the deposits of this unit were related to a shallow marine setting, which is an interpretation compatible with the predominant record of the Thalassinoides ichnofabric. Furthermore, the chronological data indicated deposition of the Post- Barreiras Sediments between 60.0 (± 1.4) and 15.1 (±1.8) ka. It is remarkable the record of these strata in altitudes up to 38 m above the modern sea level in the study area, which is a topographic position incompatible with the progressive trend of sea level fall corresponding to the last glaciation, particularly in the Last Glacial Maximum, when the sea level was several tens of meters below the present sea level. This fact, added to the neotectonic context of the study area, suggests that the high altitude of these coastal deposits may have been caused by tectonic uplift. The data showed in this research allowed calculating an uplift rate of as much as 1.97 mm/year during the deposition of the Post-Barreiras Sediments. This value indicates that, at least locally, tectonic reactivation was more intense during the post-rift stage in the eastern margin of the South American plate than previously recognized.

O Subgrupo Itararé apresenta o registro sedimentar mais expressivo da glaciação que assolou a Bacia do Paraná durante o Neopaleozóico. Próximo à borda leste da bacia, em especial na área do estudo, entre os municípios de Sorocaba e Itapetininga, este registro é caracterizado basicamente por depósitos glaciomarinhos, representativos de períodos de mar relativamente mais baixo intercalados com registros de mar relativamente alto. Através da definição e análise de fácies foi possível identificar, na área do estudo, 15 (quinze) unidades faciológicas: Diamictito maciço compactado, Diamictito maciço não compactado, Diamictito maciço compactado deformado, Diamictito tabular, Diamictito lenticular, Arenito maciço tabular, Arenito maciço lenticular, Arenito com estratificação gradacional, Arenito com estratificação cruzada e granodecrescência ascendente, Arenito com estratificação cruzada de baixo ângulo e truncamentos, Siltito maciço, Siltito maciço com clastos dispersos, Folhelho ou argilito maciço, Folhelho ou argilito maciço, com clastos dispersos e Interlaminado. A análise dessas fácies, bem como seu agrupamento em associações diagnósticas (AF1, AF2, AF3 e AF4), permitiu o reconhecimento de tratos de sistemas deposicionais, TSMB, TST, TSMA e TSRGi, os quais, por sua vez, levaram à identificação de 9 (nove) seqüências de 3ª ordem, que permitiram o estabelecimento um arcabouço cronoestratigráfico para os sedimentos do Subgrupo Itararé, ao longo do perfil selecionado na área do estudo. Para se realizar a correlação pretendida entre os sedimentos do Subgrupo Itararé na área do estudo e os aflorantes na região localizada ao sul do Arco de Ponta Grossa no Paraná e Santa Catarina, foram identificados planos ou horizontes que podem ser utilizados, segundo suas características, como datum litoestratigráfico e datum bioestratigráfico. Os resultados das análises palinológicas, bem como os próprios dados físicos de superfície, demonstraram confiabilidade e viabilidade de correlação. A análise petrográfica efetuada em quatro amostras de arenitos revelou porosidades da ordem de 8 a 13%, o que permitiu caracterizar esses sedimentos como potencialmente bons para reservatórios relativamente a hidrocarbonetos ou aqüíferos. / The Itararé Subgroup (Carboniferous-Permian) of the Paraná Basin of southeastern Brazil contains the thickest, most extensive and one of the longest records of late Paleozoic glaciation in all of the Gondwana supercontinent. In the studied area, situated between the cities of Sorocaba and Itapetininga, São Paulo State, this record is characterized by glaciomarine sediments depicting intercalation of periods of high and low relative sea-level. Facies analysis of the glacigenic sediments allowed the identification of 15 lithofacie units: compact massive diamictite, massive non compact diamictite, massive non compact deformed diamictite, tabular diamictite, lenticular diamictite, massive tabular sandstone, massive lenticular sandstone, sandstone with gradational bedding, sandstone with cross bedding and normal grading, sandstone with low angle cross bedding and truncations, massive siltstone, massive siltstone with clasts, massive shale or mudstone, massive shale or mudstone with dispersed clasts and laminites. The analysis of facies and their clustering into the associations AF1, AF2, AF3 and AF4 enabled the identification of the systems tracts TSMB, TST, TSMA and TSRGi and 9 sequences of 3rd order. These provided the base to set up a local chronostratigraphic framework for the Itararé Subgroup in the studied area. In view of the possibility of correlation between the sediments of the studied area and those outcropping in the south of the Ponta Grossa arch, in the States of Paraná and Santa Catarina, some datum planes were determined. The results of the palinological analysis as well as the surface data surveyed pointed out that this correlation is feasible. Petrographic analysis of 4 samples of sandstones indicated porosities between 8 and 13 % which characterize them as potentially reservoirs for water and hydrocarbon.

Com a intensa discussão entre proprietários e órgãos públicos sobre a quantidade de área com cobertura florestal necessária em propriedades rurais de diferentes regiões, ocorreu o aumento da necessidade da disponibilização de dados técnicos que sirvam de suporte à discussão. Além das abordagens da conservação e reabilitação dos processos ecológicos, à conservação da biodiversidade e ao abrigo e proteção da fauna e flora nativas, outro item desta discussão é a proteção aos recursos hídricos e ao solo que a cobertura florestal proporciona. Um dos critérios para se avaliar o efeito da cobertura florestal, neste quesito, é a geração de sedimentos. Como o estudo desses processos erosivos, envolvendo medições de todas as variáveis envolvidas em uma ampla escala é, na maioria das vezes, impossível de ser conduzido, cada vez mais estão sendo desenvolvidos, e revisados, modelos hidrológicos para predizer o impacto das atividades agrícolas na qualidade da água. A modelagem hidrológica e de qualidade da água e os Sistemas de Informações Geográficas têm evoluído constantemente de modo que possam ser feitas análises em bacias hidrográficas Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo principal analisar a produção de sedimentos em microbacias hidrográficas com diferentes relevos e diferentes tamanhos e localizações da cobertura florestal, na bacia do Rio Corumbataí, SP, usando a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE) em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Foram gerados os seguintes mapas necessários ao cálculo da RUSLE: MDT; erodibilidade dos solos; erosividade das chuvas; e mapas dos fatores de cobertura e manejo do solo e de práticas conservacionistas. Foram escolhidas 18 microbacias em três classes de declividade: relevo suave (0-8% - média da microbacia), relevo intermediário (8-20%) e relevo declivoso (acima de 20%). Foram estabelecidos 20 cenários de uso e ocupação do solo (cada um com seus respectivos mapas de fatores C e P), com o objetivo de avaliar a redução de produção de sedimentos proporcionada pela cobertura florestal exigida pela legislação vigente (Código Florestal). Os fatores analisados foram: tamanho da Área de Preservação Permanente APP e tamanho e localização da Reserva Legal. Os resultados permitiram concluir que: i) A utilização do ambiente SIG para o estudo do efeito de diferentes cenários de cobertura do solo na produção de sedimentos utilizando a RUSLE é necessário e de fundamental importância; ii) O efeito da cobertura florestal na redução da erosão anual é variável em função da declividade média da microbacia; iii) Em relação ao tamanho da Área de Preservação Permanente - APP, altas reduções ocorrem apenas quando a largura da APP é o dobro da prevista na legislação, entretanto, para largura de APP em conformidade com a legislação e na metade desta largura, ocorreram reduções relativas baixas e médias, permitindo afirmar-se que as reduções da erosão anual tenderam a ser próximas nas situações de largura da APP igual ou metade da prevista no Código Florestal; iv) Há uma relação linear entre otamanho da Reserva Legal - RL e a redução na erosão anual, ou seja, quanto maior a RL maior a redução na erosão anual; e v) A largura da faixa de APP deve ser determinada levando-se em consideração a declividade da microbacia e a RL deve estar localizada ao longo da APP, pois estas características trazem melhores efeitos na redução da erosão anual. / With the intense debate between farmers and public agencies about the amount of area with forest cover needed in farms of different regions, there has been an increase in the need of technical data to support such discussions. Besides the approaches of conservation and rehabilitation of ecological processes to the biodiversity conservation and protection of native flora and fauna, another item of this discussion is the protection of soil and water resources that the forest cover provides. One of the criteria used to evaluate the effect of forest cover on the protection of soil and water is the sediment yield. As the study of erosion processes, involving measurements of all variables involved in a large scale is, in most cases, impossible to be driven, increasingly are being developed, and reviewed, hydrological models to predict the impact of agricultural activities in water quality. The hydrological and water quality modeling and the Geographic Information Systems are constantly evolving so that analysis can be made in river basins. In this context, this study aimed to evaluate the reduction in the sediment yield accordind to the amount of forest cover in watersheds with different types of relief in the Corumbataí river basin using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) in a GIS (Geographic Information System) environment. The following maps were generated in order to apply the RUSLE: Digital Terrain Model, soil erodibility, erosivity, land-use and soil management and conservation practices. Eighteen watersheds, in three slope classes, were selected: gentle slope (up to 8%), intermediate slope (8% - 20%) and high slope (above 20%). Twenty scenarios for land use were established (each one with their own maps of factors C and P), to evaluate the reduction of sediment yield provided by forest cover required by law. The factors analyzed were: size of the Permanent Preservation Area (PPA), size and location of the Legal Reserve. The results showed that: i) Using the GIS environment to study the effect of different scenarios of soil covering on the sediment yield using the RUSLE is necessary and crucial. ii) The effect of forest cover in reducing annual erosion varies depending on the average slope of watershed; iii) in relation to the size of PPA , high reductions occurred only when the PPA was twice the size legally recommended; however, for the PPA size equal to the legally recommended and equal to half of this size, there were low and medium reductions, and one can say that the reductions of the annual erosion tended to be close in situations where the size of the PPA was equal or half of the recommended by legislation; iv) the size of the Legal Reserve presented results in a linear proportion between the size of the LR and the reduction in annual erosion; and v ) The width of the PPA should be determined taking into account the slope of the watershed and also that the LR should be located along the PPA, thus providing better results in reducing annual erosion.

A modelagem unidimensional tem sido adotada desde os anos 1980, com sucesso nas práticas de engenharia, para a caracterização do regime de transporte de sedimentos de longo termo. É também uma importante ferramenta para o entendimento da dinâmica sedimentar de bacias e gestão de sedimentos em reservatórios. Esta pesquisa teve como objetivo aplicar a modelagem unidimensional de transporte de sedimentos na bacia do reservatório Taiaçupeba, São Paulo, Brasil, a partir do sistema computacional HEC-RAS, orientada à estimativa das descargas sólidas afluentes ao reservatório. O período de coleta de dados coincidiu com a estiagem de 2013-2015 na Região Sudeste, o que contribuiu com a análise crítica do método e dos resultados, cuja discussão ressalta o uso da modelagem unidimensional como instrumento eficaz de validação das curvas de sedimento para caracterização do regime de transporte. As funções de capacidade de transporte de Laursen-Copeland e Toffaleti mostraram-se aplicáveis a esse sistema fluvial, bem como os métodos de encouraçamento de fundo de Hirano e Thomas-Copeland. Os coeficientes de Manning ajustados foram considerados preliminares e dados de campo adicionais são encorajados para refinar seu ajuste e incorporar maior acurácia na estimativa do perfil da linha d\'água em trabalhos futuros. Além disso, são apresentadas recomendações metodológicas ao monitoramento fluvissedimentométrico que contribuem com a sistematização das técnicas e tecnologias disponíveis à pesquisa hidrossedimentológica. / One-dimensional modeling has been successfully adopted since the 1980s in engineering practices to assess long-term sediment transport regimes. It is also an important tool for the understanding of sediment dynamics in watersheds and sediment management in reservoirs. The objective of this research was to apply the one-dimensional sediment transport modeling in the Taiacupeba reservoir basin, located in Sao Paulo, Brazil, implemented on HEC-RAS, aiming to estimate longterm loads into the reservoir. The data collection period coincided with the drought of 2013-2015 in Southeastern Brazil, which contributed to the critical analysis of the method and results, whose discussion highlights the use of one-dimensional modeling as an effective instrument for validating sediment curves. The transport capacity functions of Laursen-Copeland and Toffaleti have been shown to be applicable to this river system, as well as the bed sorting and armoring methods of Hirano and Thomas-Copeland. The Manning coefficients were considered preliminary and additional field data are encouraged to enhance its adjustment and incorporate greater accuracy in estimating the water surface profile in future work. Besides, methodological recommendations for sediment monitoring are presented, contributing to the systematization of available techniques and technologies applied to sediment research.

Sur la Plate-forme Est Européenne (PEE), des sédiments silicoclastiques néoprotérozoïques ont livré une faune animale édiacarienne type dans le bassin de Podolya. Sa géologie montre un domaine marin littoral et indiquent que cette faune vivait dans la zone euphotique. Situé en bordure du Bouclier Ukrainien, le bassin est resté à l'abri des événements tectoniques et sa subsidence a été faible, ce qui explique l’absence de métamorphisme et de processus liés à la diagenèse d’enfouissement. Ces conditions ont permis la préservation des fossiles d’animaux et des minéraux argileux. Ainsi, quatre couches riches minéraux interstratifiés (IS) ont permis d’identifier des bentonites i.e. des produits pyroclastiques altérés. Les zircons de la bentonite la plus récente, qui coiffe les niveaux fossilifères, ont été datés (238U/206Pb) à 557-555 Ma ; le macrobiota édiacarien de Podolya est donc plus âgé. De plus, les variations de teneurs en kaolinite dans la pile sédimentaire indiquent que le continent Baltica voisin (actuelle PEE), source du détritisme, a connu une succession de climats tempéré-chaud-tempéré. En accord avec les données paléomagnétiques, Baltica a donc migré depuis les hautes vers les basses latitudes avant d’amorcer un mouvement rétrograde. Les strates fossiles pauvres en kaolinite peuvent être corrélées avec une position de Baltica en latitude élevée, près de la bordure nord de Rodinia et du continent Avalon.Nos résultats permettent de situer les fossiles édiacariens de l'Ukraine sur l'échelle biochronostratigraphique mondiale, et de mieux comprendre les relations spatio-temporelles du biote de Podolya par rapport aux autres macrofaunes situées à proximité de Baltica à cette époque. Les nouvelles données et les morphologies primitives des fossiles de Podolya – d’ordinaire uniquement comparées à celles de la Mer Blanche (Russie) pourraient expliquer la ressemblance phylogénique entre le biote édiacarien d’Ukraine et certains macrofossiles d'Avalon. / On the East European Platform (EEP), Neoproterozoic siliciclastic sediments have revealed a typical animal fauna of Ediacaran in the Podolya basin. The geological data are typical of marine tidal domain and suggest that this fauna lived under a water depth that did not exceed the euphotic zone. After this period, the basin, located on the edge of the Ukrainian Shield, has remained safe from tectonic events and its subsidence was low, which explain that these deposits are unmetamorphosed and unaffected by processes of burial diagenesis. These conditions allowed both the preservation of animal fossils and argillaceous minerals. Thus, four levels rich in IS mixed-layers could be identified as bentonites, altered pyroclastic products. Zircons of the youngest bentonite, which caps the fossiliferous levels, have been dated (238U/206Pb ratio) to 556±1 Ma, so Podolya's ediacaran macrobiota is of older age. Moreover, the variations of the kaolinite content in sedimentary pile indicates the neighboring mainland of the Baltica micro-continent (current EEP), source of the detritism, has been subjected to temperate-warm-temperate climate cycle. According to the paleomagnetic data, this shows that Baltica migrated from high to low latitudes and followed a retrograde motion. The kaolinite-poor fossil stratas can be correlated with high latitude position of Baltica, close to the northern border of Rodinia and of Avalon micro-continent. Our results make it possible to better situate the Ediacarian fossils of Ukraine in relation to the global biochronostratigraphic scale, but also to better understand the spatial and temporal relationships of Podolya’s ediacaran biota compared to other faunas located in the vicinity of Baltica at this time. The new data and primitive morphologies of Podolya's fossils – usually compared to the only fossils of White Sea (Russia) might explain why Ediacaran biota from Podolya Basin has more phylogenic resemblance to some Avalon’s macrofossils.

Submitted by CARLA MARIA GOULART DE MORAES (carlagm) on 2015-04-01T20:11:18Z No. of bitstreams: 1 RosanaGandiniGeologia.pdf: 4608662 bytes, checksum: 062ac1345c53f4c87b0c0423e27c5022 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-01T20:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RosanaGandiniGeologia.pdf: 4608662 bytes, checksum: 062ac1345c53f4c87b0c0423e27c5022 (MD5) Previous issue date: 2008-11-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ambientes marginais marinhos são áreas em constante transição que limitam o desenvolvimento das biotas. Fatores ecológicos limitantes da vida bentônica como salinidade, oxigenação, energia e exposição do substrato, condicionam o comportamento dos organismos. A salinidade atua nestes meios como um regulador natural na distribuição da fauna e sua flutuação, combinada aos demais fatores ambientais, resulta em condições fisiologicamente estressantes para muitos organismos. Os depósitos de subsuperfície da sucessão sedimentar Rio Bonito no bloco central da jazida carbonífera de Iruí (Cachoeira do Sul, RS) contêm as icnofábricas de Chondrites, Chondrites-Helmintopsis-Planolites, Cylindrichnus-Thalassinoides, Helminthopsis, Macaronichnus, Ophiomorpha, Palaeophycus, Planolites, Thalassinoides, Thalassinoides-Palaeophycus e Thalassinoides-Palaeophycus-Helminthopsis, distribuídas em associações de fácies representativas de depósitos costeiros e marinhos rasos. As icnofábricas presentes nos depósitos costeiros são caracterizadas pelo baixo índice de bioturbação, pelo tamanho reduzido das escavações e pela baixa icnodiversidade, enquanto que a de depósitos marinhos rasos apresenta moderado a alto índice de bioturbação e maior icnodiversidade. O padrão de cada icnofábrica, sua distribuição estratigráfica e seus vínculos faciológicos permitiram reconhecer quatro assinaturas icnológicas principais, três indicativas de estresse por salinidade e uma substrato-controlada. As icnofábricas de Helmithopsis, Palapeophycus e Planolites presentes na litofácies SiltArg sugerem o domínio de águas oligoalinas a doces. As icnofábricas de Thalassinoides-Palaeophycus e Cylindrichnus-Thalassinoides refletem domínio de águas mesoalinas, representando, respectivamente, uma suíte de ambientes mais estáveis e com menor energia (suíte empobrecida de Icnofácies Cruziana) e uma suíte de ambiente com maior energia (suíte de Icnofácies mista Skolithos-Cruziana). A icnofábrica Thalassinoides-Palaeophycus-Helminthopsis caracteriza uma suíte marinha rasa de Icnofácies Cruziana arquetípica; o tamanho reduzido das escavações, contudo, sugere domínio de águas polialinas, e a ocorrência pontual das icnofábricas, deposição em enseadas, que mimetizariam as condições ambientais encontradas na zona de shoreface inferior/transição ao offshore. A icnofábrica de Thalassinoides é substratocontrolada e ocorre em contexto de Icnofácies Glossifungites, demarcando superfícies estratigráficas autocíclicas nas seqüências C e D e uma superfície estratigráfica alocíclica que separa as seqüências basais da seqüência E. A análise integrada da sedimentologia e da icnologia dos depósitos estudados, em alta resolução, permitiu refinar as interpretações paleoambientais e estratigráficas pré-existentes para a sucessão sedimentar Rio Bonito na área de estudo. / Marginal-marine environments are permanently transitional areas, constraining the biocoenosis development. Ecological features such as salinity gradient, available oxygen content, energy in biotope and substrate consistency and exposure control the animal behavior and impact in the establishment of benthic life. In these environments, the salinity gradient works as a natural regulator of faunal distribution and its fluctuation, combined with the afore mentioned features, results in stressing physiological conditions for many organisms. Thus, the biogenic sedimentary structures produced by the endobenthic fauna in these environments commonly reflect this stress. The subsurface deposits of the Rio Bonito sedimentary succession in the central block of the Iruí coal mine (Cachoeira do Sul, Rio Grande do Sul State, southern Brazil) is composed of sedimentary facies associations that represent deposition in dominantly marginal marine and shallow marine settings, the later in minor scale. Ichnofabrics of Chondrites, Chondrites-Helmintopsis-Planolites, Cylindrichnus-Thalassinoides, Helminthopsis, Macaronichnus, Ophiomorpha, Palaeophycus, Planolites, Thalassinoides, and Thalassinoides-Palaeophycus occur in the marginal marine settings, while the Thalassinoides-Palaeophycus-Helminthopsis ichnofabric is present in the shallow marine deposits. The marginal-marine ichnofabrics are characterized by the low bioturbation index, the reduced size of burrows, and the low ichnodiversity, whereas the marine ones show a moderate to high degree of bioturbation and ichnodiversity. The ichnofabric pattern, its stratigraphic distribution, and its sedimentological relationships allow recognizing four ichnological signatures, three suggesting stress caused by changes in the salinity gradient, and one substratecontrolled. Ichnofabrics of Helmithopsis, Palapeophycus, and Planolites in lithofacies SiltArg suggest the dominance of oligohaline to freshwater conditions. Ichnofabrics of Thalassinoides-Palaeophycus and Cylindrichnus-Thalassinoides reflect the dominance of mesohaline conditions, each one representing, respectively, more calm and stable environments (impoverished Cruziana Ichnofacies suite), and moderate to high energy settings (mixed Skolithos-Cruziana Ichnofacies suite). The Thalassinoides-Palaeophycus-Helminthopsis ichnofabric represents an arquetypical Cruziana Ichnofacies suite, indicating shallow marine settings. The reduced size of the burrows, however, suggests dominance of polyhaline rather than stenohaline conditions and its local distribution allow infer deposition in embayments, which mimic the environmental conditions found in the lower shoreface/offshore transition zones. The Thalassinoides ichnofabric is substrate controlled, representing Glossifungites Ichnofacies suítes. It demarcates autocyclic stratigraphic surfaces in sequences C and D, and an allocyclic stratigraphic surface (sequence boundary) that separates the basal sequences from the sequence E. The integrated analysis of the ichnology and sedimentology of the studied deposits, in high resolution scale, allowed refine the pre-existent paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of the Rio Bonito sedimentary succession in the study area.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thanira Thammy Bastos Vilches.pdf: 1736718 bytes, checksum: 0125ce265ba8a796bb53677bd39e82a4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-11 / Suspended solids transport excess, caused by erosion, may limit water use and cause rivers siltation. Suspended solids concentration may be assessed by remote sensing because the reflectance of the scenes, in the visible and infrared ranges, is positively influenced. This work aims at the understanding of the variability of suspended sediments concentrations in a Doce river stretch located in Espírito Santo state, Brazil, through spectral analysis of satellite images data and analysis of field measurements results. There were analyzed suspended solids concentrations for samples collected in Regência and Colatina Doce river sections and images captured by LANDSAT 5 TM satellite. To obtain reflectance values, the following operations were performed: geometric correction, conversion of DN values to apparent FRB values, atmospheric correction, using the 6S model (FRB surface), and transformation of NCs values.The results showed that, for the images corrected from atmospheric effects, the values of the ND curve related to the apparent FRB are higher than the values of the surface s FRB curve in the visible region, due to the electromagnetic radiation scattering phenomenon. In the near-infrared regions, the reverse was observed, because of the absorption of electromagnetic radiation by the atmosphere. It was observed positive correlation between reflectance and suspended solids concentration, despite the difficulties in obtaining data from same satellite images and field sample collection dates. For Regência data, the best correlation was obtained for band 1, located in the visible range of the surface s FRB curve, suggesting less suspended sediment transport. For Colatina, the best correlation occurred for band 4, located in the near-infrared range of the same surface s FRB curve, indicating greater sediment transport in this part of the Doce river during the sampling dates. It was concluded that the surface reflectance best represents the water spectral curve and that the correlated data showed the following pattern: smaller reflectance corresponds to lower water suspended solids concentration / O transporte de sólidos em suspensão, causado por erosão, é um dos problemas que limitam o uso da água, podendo causar assoreamento nos rios. A concentração de sólidos suspensos pode ser avaliada através do sensoriamento remoto, pois a reflectância da cena, na faixa do visível e do infravermelho, é positivamente influenciada. Desta forma, este trabalho visa o conhecimento da variabilidade das concentrações de sedimentos em suspensão no trecho do rio Doce localizada no ES, através de análises de dados espectrais contidos nas imagens orbitais e de resultados de medições em campo. Para tanto, foram avaliados dados concentrações de sólidos suspensos em amostras coletadas em Regência e Colatina, e imagens TM do satélite LANDSAT 5. Para obtenção dos valores de reflectância, foram realizadas as seguintes operações: correção geométrica, conversão dos NDs para valores de FRB aparente, correção atmosférica com uso do modelo 6S (FRB superfície), e transformação de NCs em valores de reflectância. Os resultados mostraram que nas imagens corrigidas dos efeitos atmosféricos, os valores da curva de ND referentes aos FRBs aparentes são superiores aos valores da curva FRB de superfície na região do visível, devido ao fenômeno de espalhamento da radiação eletromagnética. Nas regiões do infravermelho próximo, ocorreu o inverso, uma vez que há absorção da radiação eletromagnética pela atmosfera. Quanto aos sólidos suspensos, foram encontradas correlações positivas entre a reflectância e a concentração dos sólidos suspensos, apesar das dificuldades de obtenção de dados concomitantes das datas de imagens orbitais com datas da coleta de campo. Para os dados de Regência, a melhor correlação ocorreu para banda 1, que se localiza na faixa do visível, da curva dos FRB de superfície, sugerindo menor transporte de sedimentos suspensos. Para Colatina, ocorreu para banda 4, que se encontra na faixa do infravermelho próximo, também para curva dos FRB de superfície, sugerindo maior transporte de sedimentos nesse trecho do rio Doce, para as datas de amostragem. Conclui-se que a reflectância que melhor representa a curva espectral da água é de superfície e os dados correlacionados seguiram o padrão de quanto menores as reflectâncias, menores as concentrações de sólidos suspensos na água

Laurentide Ice Sheet outburst floods to the Gulf of Mexico have been mainly documented based on deep-sea cores, especially the megafloods, only during the last several interglacial episodes in the late Pleistocene. The paleoclimatic significance of giant sedimentary structures developed under unconfined Froude-supercritical turbidity currents in subaqueous settings is considerably under-examined. This research extensively documents >20-km-wide and 200-m-thick Plio-Pleistocene giant sediment waves for the first time on the northern Gulf of Mexico continental slope using 3D seismic data, which show waveform morphology in unprecedented detail. The results suggest that such large-scale bedforms were formed under sheet-like unconfined Froudesupercritical turbidity currents as cyclic steps, based on numerical and morphological analyses. Paleohydraulic reconstruction (e.g., flow velocity, discharge, and unit flux), in association with other evidence like geologic age, stable isotope records, and temporal rarity, points out that the responsible Froude-supercritical turbidity currents were most likely triggered by deglacial catastrophic outburst floods during the late Pliocene to early Pleistocene. These flooding events constitute, by far, the oldest record of the glacial outburst floods during the Quaternary Ice Age. The results propose that such pervasive occurrence of large-scale sediment waves are a proxy for catastrophic megaflood events

Depositional processes are the most critical, complicated conditions that govern sediment properties and their variations, which in turn significantly affect the geotechnical behavior of the sediment. The complexity of depositional and post-depositional processes, which results in a variety of depositional environments, makes constructing a plausible model for the consolidation process of sediments difficult. The mutual influence between the temporal and spatial variation of depositional environments with their resultant physical and mechanical properties cause several compression issues, such as consolidation settlement and land subsidence, which mostly occur in estuarine-riverine regions throughout the world. The first aim of this study is proposing a new grain-size based scheme to classify unconsolidated inorganic sediments that cover a wide range of natural depositional environments with a special emphasis on fine-grained deposits. The proposed classification depends on the linear relationship between percent Fines and the silt fraction. By combining grain size characteristics and plasticity, the proposed scheme provides further characterization of depositional environments. The proposed scheme extends the utility of the scheme beyond simply classifying the sediment class, towards inferring the potential mechanical behavior of sediments having various Grain Size Distribution (GSD) proportions and mineralogy. Addressing elastic wave properties as a geotechnical parameter, in particular, shear wave velocities to determine the mechanical behavior of sediments is because is strongly influenced by the change in those physical state properties during compression and cementation processes. This study presents a continuous function that explicitly uses shear wave velocity to predict the non-linear function of consolidation process (e -log p'), This approach also defines factors that describe the depositional environment, such as grain size and plasticity limits. These factors are shown to influence and control the e -log p' relationship. Thus, the resulting function is shown to be applicable to a variety of sedimentary materials. Also, in this dissertation, elastic shear-wave velocity under critical state framework was employed. A shear wave-based constitutive model was developed that is able to predict the stress-strain behavior of a normally consolidated sediments, under undrained loading. A new power-type relationship that predicts the shear strength behavior and critical stress paths of fine-grained sediments under undrained conditions. Also, it investigates the reliability of the link between input model parameters with the basic properties of a variety of fine-grained sediments. As importance of measuring of elastic wave velocities, a number of soil tests performed during particular construction stages can be reduced and compensated. This reduces the cost of evaluating the stability level, monitoring stress path distributions, and determining undrained shear strength behavior during particular stages of the construction process. The study also provides correlations that can be applied in various fine-grained depositional environments that have weak, fine-grained soil layers, on which the constructions are built.

The spread of surface coal mining has resulted in loss of forests in the Appalachian region. The Forestry Reclamation Approach (FRA) was developed to provide guidance for restoring forests on reclaimed mined land. This study hypothesizes that the FRA will result in larger magnitude of sediment accumulation rates in reclaimed mine sites compared to those reclaimed using grassland reclamation. Three sediment cores and six trenches were sampled within four reclaimed mined and three previously logged sites in eastern Kentucky. Samples were processed for radionuclides, grain-size, stable isotopes (δ13C), and POC. LIDAR data were used to identify valley fills, while historical aerial photography was used to identify changes in vegetative cover from 1994 to 2016. Radionuclide dating was used to determine sediment accumulation rates over the previous 100 years. Results from logged sites are inconclusive. δ13C data for all sites fall within the range expected for forested landscapes (C3), and do not show any transitions from grassland to forests. POC data indicates that inventories and fluxes were the same for mined and logged sites. Sediment accumulation rates for reclaimed mined lands show elevated values after the implementation of the FRA, compared to grassland reclamation, thus supporting the hypothesis for previously mined sites.