Made available in DSpace on 2015-03-13T17:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlineFC_DISSERT.pdf: 9133721 bytes, checksum: 40b5ad618d350d1a240e1b1fa4ab7498 (MD5) Previous issue date: 2013-12-23 / This dissertation includes the monitoring of coastal environmental dynamics at three points distinct from Ponta Negra beach, located on the South Coast of Natal, capital of Rio Grande do Norte, in the period June 2012 to May, 2013. For this, the following hypotheses were developed: Which actors morphodynamic and/or anthropogenic responsible for the changes in the study area? And yet, the configuration of the morphodynamic state of the beach, dissipative, reflective or intermediate? Faced with these questions , studies on the beach environment has its relevance as they may clarify the risks and responsibilities of anthropogenic intervention and also assist managers in more targeted action regarding the protection of praiais systems, since once committed, it is very difficult recover the environmental framework of the area, being greatly more feasible the development of multidisciplinary work plans that can guide human actions possible in search of an understanding to the harmonious interaction between society and the beach system. Its main goal is the understanding of the processes of coastal dynamics, methodological procedures that supported the implementation of this research were based on the object of study related literature associated with the collection of data resulting from beach profiles made monthly in spring tides (full moon), the hydrodynamic data and statistical quantification data (%) and size classification of sediment sediment after laboratory analysis. The results obtained from annual comparative tables of beach profiles, associated sedimentological analysis, indicated a positive sediment budget, tending to equilibrium for Point 01 and Point 02 negative. Have to Step 03 were added to the hydrodynamic data, which allowed also on a comparative framework, the perception of a depositional dynamics, with a tendency to decrease the accumulation of material at the end of the annual cycle. These data also allowed for the point 03, the calculation of the volume of material transported by the longshore current was around 104.280 m?/m, plus the Dean parameter which established a morphological state of the dissipative beach with specific prevalences for point 03. Thus, given the results presented in this work in a timely monitoring of coastal dynamics is expected that managers and public authorities can articulate multidisciplinary work plans, always aiming actions that seek understanding and effective commitment to the recovery of the harmonious interaction between society and Ponta Negra beach environment / Esta disserta??o contempla o monitoramento da din?mica ambiental costeira em tr?s pontos distintos da praia de Ponta Negra, situada no Litoral Sul de Natal, capital do Rio Grande do Norte, no per?odo de junho de 2012 a maio de 2013. Para tanto, foram levantadas as seguintes hip?teses: Quais os agentes morfodin?micos e/ou antropog?nicos respons?veis pelas mudan?as ocorridas na ?rea de estudo? E ainda, como se configura o estado morfodin?mico da praia, dissipativo, refletivo ou intermedi?rio? Diante destes questionamentos, estudos sobre o ambiente praial tem sua relev?ncia, pois podem esclarecer os riscos e responsabilidades da interven??o antropog?nica e ainda auxiliar gestores, em a??es mais direcionadas no que tange ? prote??o dos sistemas praiais, visto que uma vez comprometido, ? muito dif?cil recuperar o quadro ambiental da ?rea, sendo sobremaneira mais vi?vel a elabora??o de planos multidisciplinares de trabalhos que possam orientar poss?veis a??es humanas na busca de um entendimento para o conv?vio harmonioso entre a sociedade e o sistema praial. Tendo como principal objetivo o entendimento dos processos da din?mica costeira, os procedimentos metodol?gicos que deram suporte a execu??o dessa pesquisa foram fundamentados em literaturas correlatas ao objeto de estudo, associados ? coleta de dados decorrentes dos perfis praiais realizados mensalmente nas mar?s de siz?gia (Lua cheia), dados da hidrodin?mica e dados estat?sticos de quantifica??o (%) e classifica??o granulom?trica dos sedimentos ap?s an?lises sedimentol?gicas laboratoriais. Os resultados obtidos a partir de quadros comparativos anual dos perfis praiais, associados ? an?lise sedimentol?gica, indicaram um balan?o sedimentar positivo, tendendo ao equil?brio para o Ponto 01 e negativo para o Ponto 02. J? para o Ponto 03 foram adicionados dados referentes ? hidrodin?mica, os quais possibilitaram, tamb?m diante de um quadro comparativo, a percep??o de uma din?mica deposicional, com tend?ncia ? redu??o do ac?mulo de material ao final do ciclo anual. Esses dados possibilitaram tamb?m, para o Ponto 03, o c?lculo do volume de material transportado pela corrente de deriva litor?nea que girou em torno de 104.280 m?/m, al?m do par?metro de Dean que estabeleceu um estado morfol?gico da praia com predomin?ncias dissipativa espec?fico para o Ponto 03. Assim, diante dos resultados expostos por este trabalho de monitoramento pontual da din?mica costeira espera-se que gestores e autoridades p?blicas competentes possam articular planos multidisciplinares de trabalhos, objetivando sempre a??es que busquem entendimento e comprometimento efetivo para a recupera??o do conv?vio harmonioso entre a sociedade e o ambiente praial de Ponta Negra

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.

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.

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.

Orientador: Giorgio Basilici / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luca_PedroHenriqueVieirade_D.pdf: 18777385 bytes, checksum: c055caccb8a267d7dde58a2477d6acb9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As formações Lagarto e Palmares (Cambriano-Ordoviciano, Domínio Estância) e a Formação Punta Negra (Devoniano, Precordilheira Argentina) representam unidades sedimentares antigas desenvolvidas em ambientes marinhos costeiros e plataformais dominados pela ação de ondas de tempestades. Nesta tese de Doutorado, estudaram-se depósitos de tempestade formados em uma área de intermaré (formações Lagarto e Palmares) e depósitos de tempestade desenvolvidos abaixo da linha de tempo bom em uma área de prodelta (Formação Punta Negra). As formações Lagarto e Palmares se desenvolveram em uma área de planície de maré aberta em que os processos sedimentares de maré e de tempestade interagiram entre si na distribuição de sedimentos de áreas costeiras até antepraia. Um detalhado estudo de análise de fácies foi utilizado para reconhecer e caracterizar as litofácies e os elementos arquiteturais, gerar um modelo de deposição para estas unidades e para discutir os fatores de geração e preservação das HCS em água rasa. Baseando-se na organização arquitetural dos depósitos sedimentares, construiu-se um modelo de distribuição de sedimento em que há uma passagem gradativa das áreas proximais de intermaré superior, dominadas por processos de maré e predomínio de sedimentos nas frações silte e argila, para as porções distais de intermaré inferior, em que prevalecem sedimentos arenosos e depósitos de tempestade. A Formação Punta Negra constitui uma espessa unidade sedimentar formada pela intercalação entre camadas areníticas e pelíticas. Por muitos anos esta unidade foi interpretada como um sistema deposicional marinho profundo produto de uma sedimentação gerada por fluxos turbidíticos. Contudo, neste trabalho esta unidade foi reinterpretada como um sistema deposicional de prodelta dominado pela atividade de ondas de tempestade. Uma análise de detalhe dos depósitos sedimentares permitiu identificar as principais fácies sedimentares, icnofácies e elementos arquiteturais e gerar um novo modelo de deposição para esta unidade. Construiu-se um modelo de sedimentação para esta unidade em que os depósitos se desenvolveram a partir da interação entre fluxos hiperpicnais gerados à frente de um sistema deltaico e fluxos oscilatórios de alta energia decorrentes de eventos de tempestade. Estes fluxos combinados possuíam direção perpendicular à paleolinha de costa, e perdiam energia no tempo e no espaço (costa afora). Os depósitos com maior granulometria, representados por areia média média-fina, são encontrados nas porções mais proximais e os sedimentos mais finos, representados por corpos pelíticos-arenosos, se concentram principalmente nas áreas distais do sistema deposicional / Abstract: Lagarto and Palmares formations (Ordovician-Cambrian, Estância Domain) and the Punta Negra Formation (Devonian, Argentine Precordillera) represent ancient sedimentary units developed in costal and platform storm dominated marine environments. In this PHD thesis, it was studied shallow water storm deposits developed in an intertidal area (Lagarto and Palmares formations) and storm deposits developed below the fair water wave base in an prodelta area (Punta Negra Formation). Lagarto and Palmares formations have been developed in an open coast tidal flat where the tidal and storm sedimentary processes have interacted to distribute sediments from the coast till the shoreface. Detailed facies analysis was used to recognize and characterize the lithofacies and architectural elements, define a depositional model e the controlling factors that preserved HCS in shallow-water. Based in the depositional architectural organisation, it was proposed a sedimentary distribution model in which there is a gradational transition between the proximal areas of upper intertidal, dominated by tidal processes and silty and shaly sediments, and the distal areas of lower intertidal, in which prevails sandy sediments and storm deposits. Punta Negra Formation constitutes a thick unit composed of monotonous interbeds of sandstone and sandy mudstone. This unit was previously interpreted as a deep water depositional system, however in this research it was reinterpreted as a storm dominated prodeltaic system. Detailed analysis of the sedimentary deposits allowed identifying the main sedimentary facies, ichnofacies and architectural elements and propose a new depositional model for this unit. It was built a sedimentary model in which the Punta Negra Formation deposits have been produced by combined and oscillatory flows which resulted by the combination of hyperpicnal flows and storm waves. The generated combined flows had a direction perpendicular to the paleocoast and were characterized by losing energy in the time and space (seawards). Coarser grained sediments, represented by medium size sand, are found in the proximal area and the finer grained sediments are mainly found in the most distal areas of the sedimentary system / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Le bassin de Paris est considéré comme un exemple typique de bassin intracratonique (sag) affecté par une subsidence thermique long terme. Le Cénozoïque correspond à une période de faible subsidence (épaisseurs inférieures à 350m) et marque la fin du fonctionnement de ce bassin. C'est en outre une période de forte déformation de la plaque européenne, dans un contexte de convergence Afrique-Eurasie et d'ouverture de l'Atlantique Nord caractérisée par des inversions de grabens dans le Nord et l'Est de l'Europe. Si de nombreux hiatus ont été identifiés, les déformations cénozoïques du bassin de Paris, situées sur une croûte à l'équilibre et leur relation aux contraintes en limite de plaque restent méconnues. Cette thèse a pour objectif de recomposer à haute résolution spatiale et temporelle (de l'ordre du million d'années) les géométries sédimentaires 3D et les paléogéographies successives du Paléocène au début de l'Oligocène. Ce travail qui s'appuie sur de nombreuses données biostratigraphiques consiste en une approche couplée de sédimentologie de faciès et de corrélations diagraphiques (500 puits) selon les principes de la stratigraphie séquentielle. Trois ordres de séquences sont définis. Les cycles d'ordre supérieur (4ème et 3ème ordre) enregistrent les variations climato-eustatiques. Cinq séquences de dépôt (2e ordre), limitées par des discontinuités et/ou des réorganisations paléogéographiques sont identifiées : (1) Maastrichtien-Danien ; (2) Thanétien-Yprésien ; (3) Lutétien-Bartonien ; (4) Bartonien-Priabonien terminal et (5) Priabonien terminal-Chattien. Les architectures des séquences (1) à (4) sont contrôlées par des phases de flexures. Après des émersions lors des paroxysmes de flexuration, la relaxation progressive des flexures se traduit tout d'abord par la mise en place de profils pentés et ouverts, puis par des profils de plus en plus plats et confinés associés à une transgression généralisée. Du Thanétien au Bartonien s'observent des flexures d'axe E-W, dont les âges sont compatibles avec les différentes phases de la convergence Ibérie-Eurasie. En outre, une déformation de courte durée à l'Yprésien basal est rattachée à l'ouverture de l'Atlantique Nord. Enfin, une réorientation majeure du bassin possiblement liée au début de la collision Apulie-Eurasie est observée au Priabonien. Ce travail fournit un calage à haute résolution pour la compréhension et la modélisation des déformations intraplaques. Différentes tailles de flexure, de l'ordre de 150 à plus 300 km sont observées traduisant une implication d'épaisseurs plus ou moins importantes de la lithosphère. / The Paris basin is currently considered as a typical example of intracratonic basin (sag) affected by long term thermal subsidence. The Cenozoic is a period a low subsidence (less than 300m thick) and correspond to the end of the Paris basin sedimentation. Moreover, it is a period of strong deformation of the European plate related to Africa Europe convergence and North Atlantic opening, well known through numerous grabens inversions in northern and eastern Europe. While hiatus have been highlighted within Paris Basin sedimentation, cenozoic deformations of this thicker crust basin still poorly known. This thesis aims at recompose high resolution temporal and spatial evolution of 3D sedimentary geometries and palaeogeographies from Thanetian to Lower Oligocene. This work is firstly based on available and newly acquired biostratigraphic data. Facies sedimentolgy and well data correlations based on sequence stratigraphy principles allowed to recompose the basin evolution at 1Ma timescale. 2 orders of sequences were identified. Third order sequences (1My duration) seems to be controlled by climate-eustasy. Five main (2nd order) sequences bounded by unconformities and/or palaeogeographic reorganization are highlighted : (1) Maastrichtian-Danian ; (2) Thanetian-Ypresian ; (3) Lutetian-Bartonian ; (4) Bartonian-top Priabonian et (5) Top Priabonian-Chattian. Sequences 1 to 4 correspond to basin scale flexure which control their architecture. Following emersion during the main flexural phases, flooding start with relatively steep depositional profiles. As flexure progressively relax, flatter depositional profiles take place together with overall transgression. This work yield high resolution constraints for the understanding and thermomechanical modelling of intraplate deformations various lenght of flexures form 150 to 300km and more are identified and traduces different thickness of deformed lithosphere. From Thanetian to Bartonian, successives E-W oriented flexures take place which ages are congruent with the main phases of Iberia-Eurasia convergence. A short term deformation in basal Ypresian is attributed to the onset of North Atlantic opening. Finally major basin-scale reorientation during Priabonian could be linked to the onset of Apulia- Eurasia continental collision.

La caractérisation granulaire de dépôts hétérométriques organisés en paquets glissés implique une démarche systématique afin d'optimiser l'extraction de données et de les rendre comparables. La quantification des rapports structures-fractions granulaires a permis de mettre en évidence des cinématiques localisées, inscrites dans des cinématiques d'ordre I. Les rides de Tutupaca, le lobe distal du Pichu-Pichu, l'effondrement du Misti au Pérou; la levée latérale du Cheix et le charriage distal de Perrier aux Mt Dore ; les transformations de Meager au Canada, de la Qda San Lazaro au Pérou, de Pardines en France ont été quantifiés. Héritage volcanique, ségrégations granulaires, cataclases syn-tectoniques sont des précurseurs aux modifications matricielles, à l'origine des transformations distales en lahars. Les données ainsi comparées permettent de proposer des classifications sédimentologiques distinguant les effondrements proximaux des transformations par les fluides ( hydrothermaux, eau). Seules quelques équations regroupent l'ensemble de ces dépôts. / The sedimentology of heterogeneous granular deposits, such as debris avalanches deposits require a systematic method to describe and compare data. The relationships between the localized structures and granular distributions show that the localized granular kinematics follow with the larger kinematic structural order. Structures and sedimentology are studied and quantified at the following debris avalanche deposits: the ridged avalanche units at Tutupaca (s. Peru), the distal lobe of the Pichu-Pichu debris avalanche (Arequipa, Peru), a lateral levee of a deposit at Cheix (Sancy volcano, France), a thrusted distal lobe at Perrier (Mt Dore, France). Debris avalanche - lahar transformations are studied at Mt Meager (Canada), Qda San Lazaro (Misti, Peru), Pardines (Mt Dore, France). The inherited granular distribution, the granular segregation, the syn-tectonic cataclasis are precursor stages to the distal matrix transformations. Sedimentological classifications are produced that differentiate the proximal collapse from later transformations caused by fluids (gas, water). Some equations are common for these heterogeneous deposits.

La matière organique continentale déposée dans les bassins profonds est peu décrite et représente un intérêt certain pour l'industrie pétrolière. Comprendre les processus sédimentaires qui permettent le dépôt et la préservation de cette matière organique d'origine terrestre dans les bassins profonds est alors fondamental. Durant le Paléogène, période de transition climatique greenhouse à icehouse, le Delta de Mackenzie, situé dans le Bassin Arctique, reçoit de la matière organique continentale du continent et en préserve une partie. Quel est le contexte stratigraphique et climatique qui a rendu possible l'export de la matière organique continentale. Dans un premier temps, l'étude sédimentaire du bassin a montré un delta mixte dominé par des processus fluviatiles, avec une influence moindre des processus de tempêtes et de marées. Ce modèle de faciès associé à l'étude des diagraphies des puits disponibles dans la zone a permis de proposer un modèle d'électrofaciès des puits du bassin et de caractériser les séquences sédimentaires du delta évoluer au cours du temps et mettre en évidence sa migration au début du Paléogène en réponse à la mise en place de la chaîne des Brooks et des Rocheuses. Malgré des contraintes biostratigraphiques contradictoires qu'il a fallu réévaluer et des données sismiques de mauvaise qualité et fortement impactés par la déformation contemporaine de la chaîne de Brooks, il a été possible de proposer le long de deux transects terre-mer un découpage stratigraphique et sédimentologique des séries paléogènes du Delta de Mackenzie. L'étude sédimentaire du bassin a montré la présence d'influence de processus de marée en zone interne du Bassin Arctique. La présence conjointe de pollens d'Avicennia et de Nypa a montré l'existence d'une mangrove bien installée en domaine Arctique durant le Paléogène avec des températures associées d'au moins 18-20 °C. Les dépôts de matière organique sont dans la quasi-totalité d'origine continentale du Delta de Mackenzie. Cette matière organique est de deux types : 1) des dépôts de charbon déposés durant la période où la mangrove se développe et 2) des dépôts formés d'association de débris végétaux et de matière organique amorphe et déposés en condition réductrice sous l'interface eau-sédiment. Ces dépôts de matière organique sont les plus importants à la fin des séquences progradantes dans les faciès de plaine deltaïque. Il a été montré une corrélation positive entre l'augmentation des TOC et l'augmentation des apports détritiques dans le delta, ainsi qu'entre les dépôts de charbon et illite. En revanche, aucune corrélation entre le second type (débris végétaux + MO amoprhe) de matière organique et le cortège argileux n'a pu être mise en évidence. A partir de la comparaison des dépôts de matière organique dans le Delta de Mackenzie et sur la Ride de Lomonosov, le taux de sédimentation et l'anoxie semblent être des paramètres clefs dans les conditions de sédimentation et surtout de préservation de la matière organique selon l'oxygénation du milieu. De plus, la Ride de Lomonosov semble semble avoir présenté un retard dans sa subsidence ce qui lui a permis de rester en position semi-émergée durant le Paléogène. / The continental organic matter deposited in the deep basins is little described and represents a definite interest for the petroleum industry. Understanding the sedimentary processes that allow the deposit and preservation of this organic material of terrestrial origin in the deep basins is fundamental. During the Palaeogene, a period of glacial transition to icehouse, the Mackenzie Delta, located in the Arctic Basin, receives and maintains continental organic matter from the continent. What is the stratigraphic and climatic context that made possible the export of continental organic matter? Initially, the sedimentary study of the basin showed a mixed mixture dominated by the fluviatile process, with less influence of the process of storms and tides. This model of facies associated with the study of the logs of wells available in the zone made it possible to propose a model of electrical appliances of the wells of the basin and to characterize the sedimentary sequences of the delta to evolve over time and to demonstrate its migration to Beginning of the Paleogene in response to the establishment of the Brooks and Rocky Ranges. Despite the contradictory biostratigraphic constraints that had to be re-evaluated and poor quality seismic data and strongly impacted by the contemporary deformation of the Brooks chain, it is possible to propose a stratigraphic and sedimentological division along two land-sea transects. Paleogeographic series of the Mackenzie Delta. The sedimentary study of the basin showed the presence of influence of the tidal process in the internal zone of the Arctic Basin. The common presence of pollen from Avicenna and Nypa showed the existence of a mangrove well established in the Arctic domain during the Palaeogene with associated temperatures of at least 18-20 ° C. The deposits of organic matter are in the Almost all of continental origin of the Mackenzie Delta. This organic matter is of two types: (1) deposits of coal deposited during the period when the mangrove develops and (2) deposits formed by association of plant debris and amorphous organic matter and deposited under reducing conditions under the water interface -sediment. These deposits of organic matter are the most important at the end of the prograding sequences in the facies of the deltaic plain. A positive correlation was found between the increase in OCD and the increase in detrital inputs in the delta, as well as between deposits of coal and illite. On the other hand, no correlation between the second type (organic debris + MO amoprhe) of organic matter and the clayey cortege could not be demonstrated. From the comparison of organic matter deposits in the Mackenzie Delta and Lomonosov Ridge, the sedimentation rate and anteriority appear to be key parameters in sedimentation conditions and especially in the preservation of organic matter according to l Oxygenation of the medium. Moreover, Lomonosov's Ride presents itself as a guest in a home where it is permitted to remain in semi-emerged position during the Paleogene.

The Saltville valley in southwestern Virginia is home to Quaternary localities containing paleontological and archaeological remains. Historically the valley has been mined for salt and the small lakes, ponds and springs along the valley floor have a brackish signature. A preliminary report on the site’s ostracode fauna suggested that the site’s water was not always saline. This study analyzed modern and Quaternary ostracodes to understand the valley’s hydrologic and chemical evolution. Sediments contained primarily freshwater species, including the environmentally sensitive Candona crogmaniana. The presence of Pelocypris tuberculatum and a new Fabaeformiscandona species throughout a vertical section spanning the latest Pleistocene and Holocene suggests that ephemeral pools were being fed by freshwater springs throughout the latest Quaternary. Climate ranges, estimated through species autecology and MOTR, reveal that the site’s mean annual temperature was between 0 - 19.1℃. Ostracode salinity tolerances suggest that the site was fresh during the sampled record.