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Resumo:
O presente trabalho apresenta os resultados dos estudos geotécnicos e de uma base de dados da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia, com o objectivo de compreender melhor os aspectos geotécnicos em ambiente urbano numa área sensível com um registo histórico de instabilidade de taludes rochosos. Além disso, os escassos estudos científicos recentes de natureza geológica e geotécnica em Vila Nova de Gaia justificam o estudo exploratório da geotecnia urbana da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia. A importância de Vila Nova de Gaia como a terceira maior cidade portuguesa e como centro de intensa actividade económica e cultural despoleta uma constante necessidade de expansão. O aumento da densidade populacional acarreta a realização de projectos complexos de engenharia, utilizando o subsolo para a construção e, com frequência, em terrenos com características geotécnicas desfavoráveis. As cidades de Vila Nova de Gaia e do Porto foram sendo edificadas ao longo de encostas numa plataforma litoral caracterizada por uma vasta área aplanada, inclinando ligeiramente para Oeste. Esta plataforma foi cortada pelo Rio Douro num vale encaixado de vertentes abruptas, nas quais se localizam as zonas ribeirinhas das duas cidades. Este trabalho envolveu, inicialmente, uma caracterização topográfica, morfoestrutural, geotectónica e geomecânica da área de estudo e, numa fase posterior, o desenvolvimento duma base de dados geotécnica. Todos os dados geológicos e geotécnicos locais e os estudos geotécnicos levados a cabo in situ pelas diversas empresas e instituições foram representados cartograficamente numa base apoiada pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Esta metodologia inter‐disciplinar foi de grande valor para um melhor conhecimento dos riscos geológico‐geotécnicos ao longo das margens do Rio Douro. De facto, a cartografia geotécnica da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia deve constituir uma ferramenta importante para uma previsão mais rigorosa de futuras instabilidades de taludes e um bom instrumento para a gestão do espaço urbano.
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O presente estudo diz respeito a um trabalho de pesquisa no âmbito de uma Tese de Mestrado compreendida no segundo ciclo de estudos do curso de Engenharia Geotécnica e Geoambiente, realizado sobre a contribuição da Fluorescência de Raios – X (FRX) no Zonamento de Georrecursos, com particular ênfase para a utilização do instrumento portátil e de ferramentas tecnológicas de vanguarda, indispensáveis à prospecção e exploração dos recursos minerais, designadamente na interpretação e integração de dados de natureza geológica e na modelação de métodos de exploração e processamento /tratamento de depósitos minerais, assim como do respectivo controlo. Esta dissertação discute os aspectos fundamentais da utilização da técnica de Fluorescência de Raios-X (portátil, FRXP), quanto à sua possibilidade de aplicação e metodologia exigida, com vista à definição de zonas com características químicas análogas do georrecurso e que preencham as exigências especificadas para a utilização da matéria-prima, nas indústrias consumidoras. Foi elaborada uma campanha de recolha de amostras de calcário proveniente da pedreira do Sangardão, em Condeixa–a–Nova, que numa primeira fase teve como objectivo principal a identificação da composição química da área em estudo e o grau de precisão do aparelho portátil de FRX. Para além desta análise foram, também, realizadas análises granulométricas por peneiração e sedimentação por Raios-X a amostras provenientes das bacias de sedimentação e do material passado no filtro prensa. Validado o método de análise por FRXP, realizou-se uma segunda fase deste trabalho, que consistiu na elaboração de uma amostragem bastante significativa de pontos, onde se realizaram análises por FRXP, de forma a obter uma maior cobertura química da área em estudo e localizar os locais chave de exploração da matéria-prima. Para uma correcta leitura dos dados analisados recorreu-se a ferramentas aliadas às novas tecnologias, as quais se mostraram um importante contributo para uma boa gestão do georrecurso em avaliação, nomeadamente o “XLSTAT” e o “Surfer” para tratamento estatístico dos dados e modelação, respectivamente.
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Dissertação de Mestrado, Geologia do Ambiente e Sociedade, 20 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.
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Dissertação de Mestrado, Geologia do Ambiente e Sociedade, 15 de Fevereiro de 2016, Universidade dos Açores.
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O aumento da utilização do mercúrio, Hg, tanto para fins industriais como na aplicação de compostos mercuriais na agricultura, originaram um aumento significativo da contaminação ambiental, especialmente das águas e dos alimentos. Foi aprofundado o estudo sobre o mercúrio, nomeadamente as suas principais fontes de emissão, a sua toxicidade, os principais efeitos nos seres humanos, algumas medidas preventivas, os limites máximos que a legislação permite, que no caso das águas analisadas é de 0,001mg/L, os métodos analíticos para a sua determinação e alguns métodos de amostragem, tanto para o mercúrio em águas como em sedimentos. Em Almadén (Espanha), existe uma mina que pode ser considerada como uma das maiores anomalias geoqímica de mercúrio na Terra. Com este trabalho pretendeu-se perceber a possível existência de mercúrio nas águas termais ao longo da zona de falha Penacova-Régua-Verin e avaliar a existência de uma relação entre os níveis de mercúrio e o seu contexto geológico. Neste trabalho, foi desenvolvido um método simples para a determinação dos níveis de mercúrio em águas, utilizando a espectrometria de absorção atómica de fonte contínua de alta resolução acoplado à técnica de vapor frio. O objectivo deste trabalho foi avaliar os níveis de mercúrio existente em algumas águas engarrafadas e termais. Os limites de detecção da técnica utilizada foram 0,0595 μg/L e os de quantificação foram 0,2100 μg/L. Depois de analisadas as amostras verificou-se que os níveis de mercúrio encontrados nas águas eram inferiores ao limite de quantificação da técnica e por isso, não foi possível extrapolar qualquer relação entre os níveis de mercúrio e as alterações do fundo geológico. Como o limite de quantificação é inferior ao limite máximo permitido por lei, pode então dizer-se que todas as águas se encontram abaixo do limite máximo permitido.
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Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações
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As classificações geomecânicas são uma das abordagens mais reconhecidas para estimar a qualidade do maciço rochoso, face à sua simplicidade e competência para gerir incertezas. As incertezas geológicas e geotécnicas podem ser avaliadas de forma eficaz usando classificações adequadas. Este estudo pretende enfatizar a importância das classificações geomecânicas e índices geomecânicos, tais como a Rock Mass Rating (RMR), a Rock Tunnelling Quality Index (Qsystem), o Geological Strength Index (GSI) e o Hydro‐Potential (HP) Value, para ajuizar a qualidade do maciço rochoso granítico das galerias subterrâneas de Paranhos (setor de Carvalhido ‐ Burgães; área urbana do Porto). Em particular, o valor hidro‐potencial (HP‐value) é uma classificação semi‐quantitativa aplicada a maciços rochosos que permite estimar as infiltrações de água subterrânea em escavações de terrenos rochosos. Para esta avaliação foi compilada e integrada uma extensa base de dados geológico‐geotécnica e geomecânica, apoiada na técnica de amostragem linear de superfícies expostas descontinuidades. Para refinar o zonamento geotécnico do maciço rochoso granítico, previamente realizado em 2010, foram coletadas amostras de rocha em pontos‐chave, com o objetivo de avaliar a sua resistência através do Ensaio de Carga Pontual (PLT). A aplicação das classificações geomecânicas foi realizada de uma forma equilibrada, estabelecendo diferentes cenários e tendo sempre em conta o conhecimento das características do maciço in situ. Apresenta‐se uma proposta de zonamento hidrogeomecânico com o objetivo de compreender melhor a circulação geo‐hidráulica do maciço rochoso granítico. Pretende‐se com esta metodologia contribuir para aprofundar o conhecimento do substrato rochoso do Porto, nomeadamente no que diz respeito ao seu comportamento geomecânico.
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Neste trabalho, apresentam-se e discutem-se os resultados da aplicação da técnica de amostragem linear de descontinuidades em faces expostas do maciço rochoso da pedreira granítica de S. Domingos Nº 2 (Fontelo, Armamar; N de Portugal). É, igualmente, utilizada informação sobre a rede de fracturação regional, obtida através da análise morfoestrutural de mapas topográficos e mapas geológicos. São ainda referidos os métodos utilizados no tratamento dos dados de terreno com o objectivo de definir as famílias de descontinuidades e de caracterizar estatísticamente a sua atitude, espaçamento e extensão. Os resultados obtidos são comparados, à mega escala e macro-escala, no sentido de averiguar a presença de um padrão de fracturação com dimensão multiescala. Esta abordagem foi refinada através da aplicação de Sistemas de Informação Geográfica. A aplicação desta técnica para a caracterização da compartimentação do maciço poderá contribuir para aperfeiçoar a gestão sustentável do georrecurso da pedreira de S. Domingos Nº 2 (Fontelo). O controlo geomecânico do desmonte do maciço rochoso é salientado com o intuito de uma abordagem de geo-engenharia integrada dos maciços rochosos.
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Using fluid mechanics, we reinterpret the mantle images obtained from global and regional tomography together with geochemical, geological and paleomagnetic observations, and attempt to unravel the pattern of convection in the Indo-Atlantic "box" and its temporal evolution over the last 260 Myr. The << box >> presently contains a) a broad slow seismic anomaly at the CMB which has a shape similar to Pangea 250 Myr ago, and which divides into several branches higher in the lower mantle, b) a "superswell, centered on the western edge of South Africa, c) at least 6 "primary hotspots" with long tracks related to traps, and d) numerous smaller hotspots. In the last 260 Myr, this mantle box has undergone 10 trap events, 7 of them related to continental breakup. Several of these past events are spatially correlated with present-day seismic anomalies and/or upwellings. Laboratory experiments show that superswells, long-lived hotspot tracks and traps may represent three evolutionary stages of the same phenomenon, i.e. episodic destabilization of a hot, chemically heterogeneous thermal boundary layer, close to the bottom of the mantle. When scaled to the Earth's mantle, its recurrence time is on the order of 100-200 Myr. At any given time, the Indo-Atlantic box should contain 3 to 9 of these instabilities at different stages of their development, in agreement with observations. The return flow of the downwelling slabs, although confined to two main << boxes >> (Indo-Atlantic and Pacific) by subduction zone geometry, may therefore not be passive, but rather take the form of active thermochemical instabilities. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente
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This paper analyses earthquake data in the perspective of dynamical systems and its Pseudo Phase Plane representation. The seismic data is collected from the Bulletin of the International Seismological Centre. The geological events are characterised by their magnitude and geographical location and described by means of time series of sequences of Dirac impulses. Fifty groups of data series are considered, according to the Flinn-Engdahl seismic regions of Earth. For each region, Pearson’s correlation coefficient is used to find the optimal time delay for reconstructing the Pseudo Phase Plane. The Pseudo Phase Plane plots are then analysed and characterised.
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Algarve Province, Southern Portugal, corresponds in part to a meso-cenozoic basin running along the coast from Cabo S. Vicente to beyond Spanish border. Structurally it is a big monocline plunging southwards much deformed mainly by two East-West longitudinal flexures. Lithostratigraphical and chronostratigraphical studies dealt specially with Jurassic formations. This and the geological mapping of the post-Hercynian sedimentary formations allow us to define the following units: Triassic-Lower Liassic Arenitos de Silves (Silves sandstones sensu P. Choffat, pro parte) - At their base the Silves sandstones (0-150m) are represented mainly by cross-bedded red sandstones. This unit is Upper Triassic (Keuper) in age, on the evidence of some Brachiopoda. Complexo margo-carbonatado de Silves (Silves marl-limestone complex=Silves sandstones sensu P. Choffat, pro parte) (80-200m) overlies the preceding, it may be reported to the Upper Triassic-Hettangian. It consists of a thick pelite-marl-dolomite-limestone series with many intercalations of greenstones. Since no fossils were found it is not possible to conclude whether it is still Hettangian or if it does correspond, in the whole or in part, already to the Sinemurian. Liassic Dolomitos e calcários dolomíticos de Espiche (Espiche dolomite-rocks and dolomitic-limestones) - The usually massive and finely crystalline or saccharoidal dolomites and dolomitic-limestones are the toughest strata of the Algarve margin giving rise to several hills. Its thickness attains in certain points 60 metres at least. Based on geometry and on lithological similarities with the carbonated complex of the northern basin of Tagus river (Peniche, São Pedro de Muel, Quiaios), this formation can be accepted as Sinemurian in age. As it happens with the carbonated complex, here also the first dolomite beds are non-isochronal throughout the region; upper time-limit of the dolomitic facies is either Lower Carixian, Lower Toarcian or even Lower Dogger. The dolomitization is secondary but not much later than sedimentation. However, between Cabo S. Vicente-Vila do Bispo there is evidence of an even later secondary dolomitization related to the regional fault complex. Calcário dolomítico com nódulos de silex da praia de Belixe (Belixe beach dolomitic-limestone with silex nodules) (50-55m) - Ascribed to Lower or Middle Carixian on the basis of Platypleuroceras sp., Metaderoceras sp. nov. and M. gr. Venarense. Calcário cristalino compacto com Protogrammoceras, Fuciniceras e ? Argutarpites de Belixe (Belixe compact crystalline limestone with Protogrammoceras, Fuciniceras and ? Argutarpites) (30m) - Ascribed to Lower Domerian. Middle and Upper Domerian are indicated but by a single specimen of ? Argutarpites. Calcários margosos e margas com Dactylioceras semicelatum e Harpoceratídeos de Armação Nova (Armação Nova marly limestones and marls with D. semicelatum and Harpoceratidae) (25m) -Ascribed to Lower Toarcian. Middle and Upper Toarcian formations are not known in the Algarve. Dogger Calcários oolíticos, c. corálicos, c. pisolíticos, c. calciclásticos, c. dolomíticos e dolomitos de Almadena (Almadena oolitic-limestones, coral-reef-limestones, pisolite-limestones, limeclastic-limestones, dolomitic-limestones and dolomite-rocks) (more than 50 metres), with lagoonal facies. Ascribed to Aalenian-Bathonian-? Callovian. Margas acinzentadas e calcários detríticos com Zoophycos da praia de Mareta (Mareta beach greyish marls and detritical limestones with Zoophycos) (40m) - Pelagic transreef facies with Upper Bajocian and Bathonian ammonites. Calcários margosos e margas da praia de Mareta (Mareta beach pelagic marly-limestones and marls) (110m) - Ascribed to the Callovian on its ammonites. Malm Near Cabo S. Vicente and Sagres the first Upper Jurassic level consists of a yellowish-brown nodular, compact, locally phosphated and ferruginous, sometimes conglomeratic, marly limestone (0,35-1,50m) containing a rich macrofauna, which includes: 1) Callovian forms unknown at Lower Oxfordian; 2) Upper Callovian forms that still survived in Lower and Middle Oxfordian; 3) Lower Oxfordian forms (Mariae and Cordatum Zones); 4) Lower and Middle Oxfordian forms (Mariae to Plicatilis Zone); 5) Middle Oxfordian forms (plicatilis Zone), and some ones appearing in Middle Oxfordian. This condensed deposit is therefore dated from Middle Oxfordian (Plicatilis Zone). The other Upper Jurassic lithostratigraphical units were also mapped but their detailed study is not presented in this work. Correlations between lithostratigraphical and chronostratigraphical scales from P. Choffat, J. Pratsch, C. Palain and from the author are stated. Further correlations are attempted between zonc scales of Carixian-Lower Toarcian and Upper Bajocian-Middle Oxfordian of France, Spain (Asturias, Iberian and Betic Chains), Argel (Orania) and Portugal (northern Tagus basin and Algarve). The study of pyritous fossil assemblages common in Upper Bathonian-Lower Callovian marly levels of the praia da Mareta seems to suggest that these sediments were deposited in a bay or in an almost closed coastal re-entrance virtually without deep water circulation. Although such conditions may occur at any depth one may suppose that these ones actually correspond to an infralittoral neritic environment. The thaphocoenosis collected there are almost entirely composed of nektonic (ammonites, Belemnites) and planktonic (Bositra) faunas. The sedentary (crinoids, brachiopods) or free (sea-urchins, gastropods) epibenthonic forms are very scarce; endobenthonic forms are not known. The palaeontological study of all Nautiloids and Ammonoids of the Liassic and Dogger is presented (except Kosmoceratidae and Perisphinctaceae). Among the thirty one taxa dealt with, one is new (Metaderoceras sp. nov.) and the great majority of the others has been identified for the first time in Algarve. Some others have never been reported before in Portuguese formations. The evolution, during Jurassic times, of the sedimentary basins of the Portuguese plate margin is described. The absence of Cephalopods in the very extensive marly and dolomitic limestones, partly marine, suggests that, during Lower Liassic, palaeogeography underwent no great changes. Dolomitic-limestone with silex nodules from Cabo S. Vicente contain the first ammonites recorded at the base of the Middle Liassic. This facies, although very common in Tethys, is unknown north of the Tagus. The faunal assemblage has a mediterranean to submediterranean character. Comparisons between faunal assemblage" from Algarve with the ones known north of the Tagus show that communications between Boreal Europe and Tethys, virtually non-existent during Lower and Middle Carixian, became very easy during Lower Domerian. In earlier Pliensbachian times two distinct seas were adjacent to the Iberian plate. One, an epicontinental sea with a tethyan fauna, extended southwards from the Meseta margin. Another, was a boreal sea; during its transgressive episodes boreal faunas attained into the basin north of the Tagus. During Middle Carixian and Lower Domerian, owing to simultaneous transgressions, these two seas joined together allowing faunal exchanges along the epicontinental areas which limited the emerging hercynian chains belts. During Liassic, the Algarve belonged undoubtedly to the tethyan submediterranean province. The area north of the Tagus, on the contrary, was a complex realm where subboreal and tethyan affinities alternatively prevailed. In the Algarve the first Middle Jurassic deposits do frequently show lateral thickness reductions as well as unconformities contemporaneous with other generalized disturbances on the sedimentation processes in other parts of Europe. By this time, near Sagres, a barrier reef developed separating lagoonal or ante-reef facies from the transreef pelagic zone. The presence of tethyan fauna, the abundance of Phylloceratidae and the absence of boreal forms allow us to consider the Algarve basin as a submediterranean province. The presence of Callovian pelagic fossiliferous formations in the Loulé area shows that during Middle Jurassic the marl-limestone transreef sedimentation was not confined to the western Algarve. They would extend eastwards where they only can be seen in the core of some anticlines. This is due to the progressive sinking of the meso-cenozoic formations as we proceed towards the South of the Sagres-Algoz-Querença flexure. In the whole of the Peninsule, and as for the Middle Callovian, an important regression can be clearly recognized on the evidence of an erosion surface which strikes obliquely the Middle and Upper Callovian strata. The geographic boundaries of the different faunal provinces are not changed by the presence of many Kosmoceratidae in the phosphate nodules since they are but a minority in comparison with the tethyan forms. An abstract model can be constructed showing that in Western Europe the Kosmoceratidae may have migrated South and westwards through a channel of the sea that linked Paris basin to Poitou and Aquitaine. By migrating between the Iberian meseta and the Armorican massif this fauna reached northern Tagus basin at the beginning of Upper Callovian (Athleta Zone); this south and southwest bound migration would have proceeded, allowing such forms to reach Algarve basin only in latest Callovian times (Lamberti Zone). This migration means that during Middle Jurassic a widely spread North Atlantic sea would exist, flooding the western part of Portugal up to the Poitou.
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Cartografia Geológica Aplicada a Áreas Urbanas
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This paper reports some research work that has been done to support Geological Survey's field work for the 1:50.000 Carta Geológica de Portugal, (sheets 19-C Figueira da Foz and 19-D Coimbra-Lousã). Its main purpose was to establish the age of some continental formations. At Cerâmica do Mondego, Ld.ª near Taveiro, two series were observed. The lower one is mainly pelitic, montmorillonite being predominant. It also includes some sandy beds and channel deposits with high energy sediments (conglomerate with limestone pebbles). The upper series lies unconformably upon the former, and there is a neat discontinuity surface between the two. It mainly consists of sands, kaolinite being the most abundant of the clay minerals. This seems to indicate an intensive weathering, an acid, well drained environment and transportation by quite high energy running waters. No fossils were recorded. Preliminary paleontological results are presented, along with some data concerning other localities (Aveiro, etc.). Fossils found in the lower series are: gastropoda (Bulimus gaudryi, TV. 15 bed), several vertebrates (TV. 18), fishes (TV. 19?) and plants (TV. 19-TV. 24). Vertebrata belong to the same fauna as that from Vizo, Aveiro, etc. The presence of mammals is most important as only a single tooth was previously Know in Europe (Southern France) in Late Cretaceous formations. Elsewhere there are some mammalian remains in Peru besides the rich assemblages found in the USA and Mongolia. Plants are representative of the «Debeya flora» well known at several localities in Beira Litoral province, in «Buçaco sandstones», and in Lisbon's «Basaltic Complex». The most important stratigraphical conclusion is that the lower series is Upper Campanian and/or Maastrichtian in age, and not Tertiary as sometimes it has been considered. As at Aveiro, «Bebeya flora» occurs in-beds somewhat higher than those with the Aveiro-Vizo-Taveiro vertebrate fauna. Correlation with other «Debeya flora» localities are now more clear. Data concerning Taveiro lower series, in the whole, point out to a rather warm (and moist?) environment in an occasionally (seasonally?) flooded region.
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The evolution of the Lusitanian Basin, localized on the western Iberian margin, is closely associated with the first opening phases of the North Atlantic. It persisted from the Late Triassic to the Early Cretaceous, more precisely until the end of the Early Aptian, and its evolution was conditioned by inherited structures from the variscan basement. The part played by the faults that establish its boundaries, as regards the geometric and kinematic evolution and the organization of the sedimentary bodies, is discussed here, as well as with respect to important faults transversal to the Basin. A basin evolution model is proposed consisting of four rifting episodes which show: i) periods of symmetrical (horst and graben organization) and asymmetrical (half graben organization) geometric evolution; ii) diachronous fracturing; iii) rotation of the main extensional direction; iv) rooting in the variscan basement of the main faults of the basin (predominantly thick skinned style). The analysis and regional comparison, particularly with the Algarve Basin, of the time intervals represented by important basin scale hiatuses near to the renovation of the rifting episodes, have led to assume the occurrence of early tectonic inversions (Callovian–Oxfordian and Tithonian–Berriasian). The latter, however, had a subsequent evolution distinct from the first: there is no subsidence renovation, which is discussed here, and it is related to a magmatic event. Although the Lusitanian Basin is located on a rift margin which is considered non-volcanic, the three magmatic cycles as defined by many authors, particularly the second (approx. 130 to 110 My ?), performed a fundamental part in the mobilization of the Hettangian evaporites, resulting in the main diapiric events of the Lusitanian Basin. The manner and time in which the basin definitely ends its evolution (Early Aptian) is discussed here. Comparisons are established with other west Iberian margin basins and with Newfoundland basins. A model of oceanization of this area of the North Atlantic is also presented, consisting of two events separated by approximately 10 My, and of distinct areas separated by the Nazaré fault. The elaboration of this synthesis was based on: - information contained in previously published papers (1990 – 2000); - field-work carried out over the last years, the results of which have not yet been published; - information gathered from the reinterpretation of geological mapping and geophysical (seismic and well logs) elements, and from generic literature concerning the Mesozoic of the west iberian margin.