In situ (enciclopèdia audiovisual de les ciències i les tècniques) : oceanografia. 'In situ (enciclopedia audiovisual de las ciencias y las técnicas) : oceanografía'.

Este vídeo forma parte de la Enciclopedia Audiovisual de las Ciencias y las Técnicas, y se estructura en capítulos de cuatro minutos. Cada capítulo expone el estudio de un objeto o fenómeno científico y propone: recordatorios, definiciones, exploraciones para entender mejor un funcionamiento, animaciones para representar fenómenos complejos, descubrimientos y aplicaciones y puntos que remiten a otros capítulos de la enciclopedia directamente relacionados con el tema que se trata. Los capítulos incluidos en este volumen son: el barco oceanográfico; el submarino Nautile; la plataforma petrolera; las fuentes hidrotermales; la expansión oceánica; las corrientes; las mareas; la inmersión; la presión; la vigilancia metereológica; los mapas y las previsiones metereológicas; las nubes y las lluvias; las depresiones y los anticiclones; los tifones, los ciclones y los huracanes; la máquina climática y, la evolución climática.

Antártida Educa.

Resumen basado en el de la publicación

La educación ambiental en la Región de Murcia : una oportunidad para nuestro futuro.

El artículo forma parte de un monográfico dedicado a educación ambiental

Dynamics and mixing in the Upper Ocean Layer

S'estudia la resposta de la capa de barreja oceànica al forçament atmosfèric considerant dades obtingudes durant 12 dies d'abril del 2001 a 42 estacions a través de l'Atlàntic nord seguint aproximadament la latitud de 53ºN. Aquestes dades inclouen, a més de variables atmosfèriques, mesures de CTD, velocitats amb ADCP i dades de microestructura obtingudes amb un perfilador de caiguda lliure. En aquest últim cas, s'han desenvolupat tècniques de processament de les dades que també es presenten aquí. El transsecte estudiat segueix la posició climatològica del rotacional mitjà anual del vent igual a zero i travessa el corrent del Labrador i algunes branques i meandres del Corrent Atlàntic Nord. El forçament atmosfèric es va caracteritzar per vents intensos i fluxos superficials de calor negatius, tot i que, tal com es dedueix de la comparació del gruix de la capa de barreja amb la longitud de Monin-Obukov, la barreja induïda pel vent va dominar sobre la convectiva durant tot el transsecte.

Contribuição a Geologia do Holoceno da Província Costeira do Rio Grande do Sul - Brasil

A região costeira do Brasil Meridional, definida como Provincia Costeira do Rio Grande do Sul é constituida por dois elementos geológicos maiores, o Embasamento e a Bacia de Pelotas. O primeiro, composto pelo complexo cristalino pré-cambriano e pelas sequências sedimentares e vulcânicas, paleozóicas e, mesozoicas, da Bacia do Paraná, comportando-se como uma plataforma instável durante os tempos cretácicos, deu origem ao segundo, através de movimentações tectônicas. Desde então a Bacia de Pelotas, uma bacia marginal subsidente, passou a receber a carga clástica derivada da dissecação das terras altas adjacentes as quais constituíam parte do seu embasamento que na parte ocidental atuou no inicio como uma área levemente positiva, estabilizando-se após. A sequência sedimentar ali acumulada, cerca de I 500 metros de espessura, é fruto de sucessivas transgressões e regressões. Controladas no princípio pelo balanço entre as taxas de subsidência e de sedimentação, a partir do Pleistoceno estas transgressões e regressões passaram a ser governadas pelas variações glacio-eustáticas ocorridas no decorrer da Era Cenozóica A cobertura holocênica deste conjunto é considerada como outro elemento geológico importante da provincia costeira pelo fato de compor a maioria das grandes feiçoes morfograficas responsáveis pela configuraçao superficial da região. Ela é constituida por um pacote trans-regressivo cuja porção superior expõe-se na planície litorânea, encerrando uma série de unidades lito-estratigraficas descontinuas e de idade variável resultantes do deslocamento de vários ambientes de sedimentação por sobre a mesma região. O estabelecimento de sua história geológica somente tornou-se possivel após detida análise geomorfológica. A planicie arenosa litorânea que separa a Lagoa dos Patos do Oceano Atlântico, revelou-se composta pela sucessão de quatro sistemas de barreiras, constituindo a denominada Barreira Múltipla da Lagoa dos Patos, cuja origem está diretamente relacionada às oscilações eustáticas que se sucederam na região,durante os últimos 6 000 anos, após o final da Transgressão Flandriana. A primeira barreira formou-se durante o nivel máximo atingido pelo mar no final da grande transgressão holocênica, construida a partir de longos esporões arenosos ancorados aos promontórios existentes na entrada das várias baias que ornamentavam a costa de então. Sobre tais esporões acumularam-se, durante pequenas oscilações do nivel do mar, extensos depósitos arenosos de natureza eólica Outra barreira foi desenvolvida a partir da emersão de barras marinhas durante a fase regressiva que se sucedeu, aprisionando um corpo lagunar sobre um terraço marinho recém exposto. Ainda no decorrer desta transgressão, grandes quantidades de areia trazidas da antepraia foram mobilizadas pelo vento construindo grandes campos de dunas sobre a barreira emersa.Na área lagunar, igualmente afetada pela regressão, depósitos lagunares e paludais foram acumulados sobre o terraço marinho. Assim estruturada, a barreira resistiu a fase transgressiva subsequente quando o aumento do nivel do mar foi insuficiente para encobri-Ia. Na margem oceânica a ação das ondas promoveu a formação de falésias, retrabalhando o material arenoso e redistribuindo-o pela antepraia. Na margem da Lagoa dos Patos de então, o avanço das aguas causou a abrasão do terraço marinho parcialmente recoberto por depósitos paludais e lagunares. Nova fase regressiva ocasionou o desenvolvimento de outra barreira no lado oceânico isolando uma nova laguna enquanto que na margem da Lagoa dos Patos emergia um terraço lagunar. Obedecendo a este mesmo mecanismo a quarta barreira foi acrescentada a costa oceânica e um segundo terraço lagunar construido na borda da Lagoa dos Patos. O constante acúmulo de sedimentos arenosos que se processou na área após a transgressão holocênica, através de processos praiais e eólicos desenvolvidos num ambiente de completa estabilidade tectônica, aumentou consideravelmente a área emersa da província costeira A parte superior da cobertura holocênica constitui assim uma grande sequência regressiva deposicional, que teve como principal fonte os extensos depósitos que recobriam a plataforma continental adjacente. De posse de tais elementos, a costa atual do Rio Grande do Sul é uma costa secundária, de barreiras, modelada por agentes marinhos, conforme a classificação de Shepard. A tentativa de correlaçao entre as várias oscilaçoes eustáticas deduzidas a partir da análise geomorfológica da região ( com aquelas que constam na curva de variaçao do nlvel do mar o corrida nos últimos 6 000 anos, apresentada por Fairbridge, revela coincidências encorajadoras no sentido de estender o esquema evolutivo aqui proposto, como uma hipótese de trabalho no estudo dos terrenos holocênicos restantes da Província Costeira do Rio Grande do Sul. A sua utilização tornará muito mais fácil a organização crono-estratigráfica das diversas unidades que nela se encontram.

Processos e componentes mantélicos no norte da Patagônia (Argentina) e relações com a subducção Andina : Evidências petrográficas, geoquímicas e isotópicas em xenólitos ultramáficos mantélicos

Xenólitos ultramáficos, carregados até a superfície da Terra por magmatismo básico alcalino intraplaca, fornecem evidências diretas da natureza e processos envolvidos em modificações do manto litosférico subcontinental, como fusão parcial e metassomatismo. Estes xenólitos têm sido utilizados para identificar processos relacionados a evolução da litosfera continental, estimar a composição original do manto e a escala das heterogeneidades mantélicas. Raramente xenólitos ultramáficos mantélicos são encontrados em ambientes convergentes, no entanto na Patagônia (sul da América do Sul), diversas ocorrências são identificadas em basaltos alcalinos na região de arco e back arc da Cordilheira do Andes. Estes xenólitos oportunizam o estudo dos processos de interação entre a cunha mantélica, a placa oceânica subductada e a astenosfera. Nesta dissertação são apresentados dados petrográficos, mineralógicos, geoquímicos e de isótopos de Sr e O em 22 xenólitos ultramáficos de dois centros vulcânicos Mioceno-Holoceno distintos: Cerro del Mojon (41°06’S-70°13’W) e Estancia Alvarez (40°46’S-68°46’W), localizados na borda NW do Platô de Somuncura, norte de Patagônia (Argentina). A suíte de xenólitos ultramáficos do Cerro del Mojon consiste de espinélio dunitos e harzburgitos mantélicos anidros (Grupo1), espinélio lherzolitos mantélicos anidros (Grupo 2a) e hidratados (Grupo 2b) e espinélio clinopiroxenitos crustais (Grupo 3). Os xenólitos mantélicos do Grupo 1 são depletados (empobrecidos em ETR pesados e HFSE, com baixas razões 87Sr/86Sr em Cpx – 0,7028-0.7037), de alta PT (16-19 kbar, 950-1078 ºC), e têm evidências de metassomatismo críptico (enriquecimento em K, Na ETR leves) atribuído a componentes derivados de sedimentos da placa oceânica subductada, EM 2 (87Sr/86Sr em RT até 0,7126, 87Rb/86Sr até 1,66 e δ18O até +6.78‰). Estes valores anomalamente altos foram obtidos em amostras com bolsões de reação ao redor do espinélio, induzidos pela percolação de fluidos metassomáticos sob altas pressões seguida por descompressão (Sp+fluido→ Cpx+Ol+Sp+melt-andesítico-traquítico). Os xenólitos do Grupo 2 são moderadamente depletados (empobrecidos em HFSE, com baixas a altas razões 87Sr/86Sr em RT e Cpx – 0,7031-0,7045 e δ18O +5-6.2‰), de baixa PT (14-15 kbar, 936-942 ºC), e têm evidências de metassomatismo modal e críptico (enriquecimento em ETR leves, Na, K, Ti, Sr, Hf e anfibólio modal). O metassomatismo críptico parece estar relacionado ao mesmo agente metassomatizante do Grupo 1, mas ocorre em menor intensidade. O metassomatismo modal, no entanto, tem outra origem, podendo ser derivado de fontes mantélicas profundas. A quebra do anfibólio metassomático durante a descompressão e ascensão dos xenólitos até a superfície formou bolsões de reação ao redor do anfibólio (Anf→Cpx+Ol+Sp+melts-basálticos & andesíticos). A suíte de xenólitos ultramáficos de Estancia Alvarez consiste de espinélio harzburgitos anidros mantélicos (Grupo 1a) e espinélio dunitos anidros crustais (Grupo 1b), ambos com veios de serpentina. Os xenólitos mantélicos do Grupo 1a são depletados (empobrecidos em ETR leves e HFSE), de profundidades variadas (P entre 11-18 kbar) e de baixa T (877-961 ºC). Estes xenólitos têm enriquecimento em ETR leves, B, Rb e K, que pode estar relacionado a percolação de fluidos ricos em H2O e LILE gerados pela desidratação de filossilicatos dos sedimentos da placa oceânica (EM 2), como evidenciado por veios de serpentina e altas razões 87Sr/86Sr (0,7046-0,7298), 87Rb/86Sr (0,07-5,63) e valores de δ18O (até +7,88‰).

Bioestratigrafia de Nanofósseis calcários e estratigrafia de isótopos (C e O) do talude médio, quaternário, porção N da Bacia de Campos, ES

A Bacia de Campos, em sua porção norte, na parte sul da área oceânica confrontante ao Estado do Espírito Santo é uma área ainda pouco estudada e conhecida, principalmente no que se refere aos sedimentos quaternários em águas profundas. Foram escolhidos dois testemunhos do talude médio na área, nos quais foram realizadas amostragens para Bioestratigrafia de Nanofósseis Calcários e Estratigrafia de Isótopos (Carbono e Oxigênio). Os resultados de Nanofósseis Calcários mostraram que a base do bioevento de acme de Emiliania huxleyi deve ser localizada em 74 mil anos BP na área, ao contrário do que foi proposto anteriormente. Os dados exibem também uma predominância absoluta de dois taxa: Emiliania huxleyi e Gephyrocapsa spp. A Estratigrafia de Isótopos de Oxigênio indicou uma excelente correlação com os modelos, permitindo um bom balizamento com os estágios isotópicos de oxigênio existentes. A integração da Bioestratigrafia de Nanofósseis Calcários e Estratigrafia de Isótopos podem explicar o comportamento dos taxa majoritários. A correlação da abundância relativa de E. huxleyi e de d18O revelou-se boa, indicando influência da paleotemperatura na abundância deste taxa. Os dados de Estratigrafia de Isótopos de Carbono mostraram uma concordância com as variações de abundância do gênero Gephyrocapsa, sugerindo que a disponibilidade de nutrientes mudou na área.

Fontes energéticas sustentáveis : um estudo sobre a viabilidade do aproveitamento da energia eólica em três localidades, no RS

O trabalho consiste no estudo da viabilidade técnico-econômica da utilização da energia eólica em três localidades no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A pesquisa inicia com uma revisão bibliográfica acerca do assunto, situando o leitor no cenário eólico mundial, brasileiro e riograndense. Seguindo-se a esta, são apresentados os levantamentos desenvolvidos nos municípios de Nova Hartz, São Lourenço do Sul e Tapes. A primeira localidade foi escolhida devido ao projeto do Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis (CETHS) ter sido lá desenvolvido. Neste caso a pesquisa, por constituir-se em um provimento energético consoante à filosofia do projeto, integrou-se nas metas do mesmo. Nesta localidade, foi efetivamente desenvolvido o método de medição da velocidade do vento, aplicando-se a metodologia mundialmente reconhecida do MEASNET, durante um prazo de 11 meses. Nas outras duas localidades, o levantamento dos dados de campo não foi realizado por esta pesquisadora, pois o Instituto de Geociências, dessa Universidade, especificamente, o Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica, dispunha à época, de dados de medições da Lagoa dos Patos, ainda não tratados, e tinha interesse na promoção de um estudo técnico acerca dos mesmos. A partir do tratamento estatístico dos dados colhidos e disponibilizados, foi desenvolvido o estudo de viabilidade técnica dos locais com o emprego do Programa Alwin A dissertação conclui com um estudo econômico preliminar, analisando-se o único equipamento nacional em fabricação no momento, o aerogerador E-40/6,44, produzido pela tecnologia da alemã Wobben através de sua subsidiária brasileira, a Empresa Enercon, frente a diferentes alturas, diferentes taxas de financiamento e sob as condições do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas (PROINFA) do Ministério das Minas e Energia. Isto resultou em diferentes alternativas de geração de energia elétrica com o uso da energia eólica disponível nas condições locais.Nestes cenários foram destacados os fatores condicionantes que determinaram a viabilidade de um empreendimento nestas localidades, sob os critérios do citado programa.

Comparação estratigráfica e isotópica (Sm-Nd) das regiões do Cerro Morado e La Torre, bacia de Ischigualasto-Villa Unión, noroeste argentino

A bacia de Ischigualasto-Villa Unión (Stipanicic e Bonaparte, 1972), que consiste de uma bacia alongada no sentido NW-SE e preenchida por rochas sedimentares Triássicas, foi gerada durante o Eo-Triássico pela reativação de descontinuidades crustais pré-existentes, associadas ao Gondwanides, na região central andina. Esta limitada a oeste, pelo vale do Rio Bermejo, no qual se encontra a zona de sutura do Vale Fértil, que se caracteriza pela borda ativa da bacia. Aqui, apresentar-se-á uma revisão da estratigrafia da bacia de Ischigualasto-Villa Unión, detalhando-se duas áreas chaves do registro estratigráfico inferior da bacia, na região do Cerro Morado e La Torre. Nestas áreas utilizou-se de técnicas estratigráficas e isotópicas (Sm-Nd em rocha total), com o objetivo de estabelecer uma correlação entre seus registros estratigráficos e suas áreas-fonte, além de caracterizar o comportamento tectônico. Ambos os perfis apresentam na porção inferior o preenchimento por um sistema aluvial-fluvial (Formação Tarjados sensu Romer & Jensen, 1966), subdividido em 4 associações de fácies: leques aluviais, canais fluviais, barras longitudinais e planície de inundação; e, na porção superior, o preenchimento por um sistema lacustre-deltáico (Formação Los Chañares sensu Frenguelli, 1944, no Cerro Morado e, Formação Lomas Blancas sensu Bossi e Herbst, 1968, em La Torre), subdividido em 4 associações de fácies: lacustre, pró delta, frente deltáica e planicie deltáica. Sobre as últimas unidades ocorre um lacólito de diabásio (Formação Los Baldecitos) A formação Tarjados apresenta as maiores idades TDM na região do Cerro Morado, variando entre 1,33 e 1,60 Ga, enquanto que em La Torre os valores oscilam entre 1,03 e 1,30 Ga. Isso é interpretado aqui como uma variação da área fonte entre as duas regiões na época de sua sedimentação, cujas regiões poderiam estar compartimentadas em termos tectônicos a época de sua deposição. A formação Los Chañares possui idades TDM variando entre 0,90 e 1,36 Ga, e a formação Lomas Blancas possui idades TDM entre 0,99 e 1,35 Ga, com dominância de valores próximos a 1 Ga nos dois blocos. Os diabásios da formação Los Baldecitos possuem idades TDM entre 0,51 e 0,33 Ga, cujo dado é interpretado com uma extração mantélica próxima a 130 Ma de um manto modificado pela orogenia do Ciclo Gondwânico, ou até mesmo pelo processo de slab break-off da crosta oceânica consumida pela colisão do micro-continente Cuyania com a proto-margem do Gondwana (Ramos, 1999). Todas as rochas dessa formação obtiveram valores de Epsilon Nd positivos. A integração dos dados estratigráficos e isotópicos nos permite interpretar as duas áreas como meio-grábens distintos na etapa inicial de preenchimento, em função da discrepância entre as idades TDM entre as áreas. A partir da transgressão lacustre as áreas-fonte são uniformizadas e o alto estrutural pré-existente é transgredido.

Teoria de carteiras e a alocação de parques eólicos offshore

The consumption of energy on the planet is currently based on fossil fuels. They are responsible for adverse effects on the environment. Renewables propose solutions for this scenario, but must face issues related to the capacity of the power supply. Wind energy offshore emerging as a promising alternative. The speed and stability are greater winds over oceans, but the variability of these may cause inconvenience to the generation of electric power fluctuations. To reduce this, a combination of wind farms geographically distributed was proposed. The greater the distance between them, the lower the correlation between the wind velocity, increasing the likelihood that together achieve more stable power system with less fluctuations in power generation. The efficient use of production capacity of the wind park however, depends on their distribution in marine environments. The objective of this research was to analyze the optimal allocation of wind farms offshore on the east coast of the U.S. by Modern Portfolio Theory. The Modern Portfolio Theory was used so that the process of building portfolios of wind energy offshore contemplate the particularity of intermittency of wind, through calculations of return and risk of the production of wind farms. The research was conducted with 25.934 observations of energy produced by wind farms 11 hypothetical offshore, from the installation of 01 simulated ocean turbine with a capacity of 5 MW. The data show hourly time resolution and covers the period between January 1, 1998 until December 31, 2002. Through the Matlab R software, six were calculated minimum variance portfolios, each for a period of time distinct. Given the inequality of the variability of wind over time, set up four strategies rebalancing to evaluate the performance of the related portfolios, which enabled us to identify the most beneficial to the stability of the wind energy production offshore. The results showed that the production of wind energy for 1998, 1999, 2000 and 2001 should be considered by the portfolio weights calculated for the same periods, respectively. Energy data for 2002 should use the weights derived from the portfolio calculated in the previous time period. Finally, the production of wind energy in the period 1998-2002 should also be weighted by 1/11. It follows therefore that the portfolios found failed to show reduced levels of variability when compared to the individual production of wind farms hypothetical offshore

Sistema inteligente para detecção de manchas de óleo na superfície marinha através de imagens de SAR

Oil spill on the sea, accidental or not, generates enormous negative consequences for the affected area. The damages are ambient and economic, mainly with the proximity of these spots of preservation areas and/or coastal zones. The development of automatic techniques for identification of oil spots on the sea surface, captured through Radar images, assist in a complete monitoring of the oceans and seas. However spots of different origins can be visualized in this type of imaging, which is a very difficult task. The system proposed in this work, based on techniques of digital image processing and artificial neural network, has the objective to identify the analyzed spot and to discern between oil and other generating phenomena of spot. Tests in functional blocks that compose the proposed system allow the implementation of different algorithms, as well as its detailed and prompt analysis. The algorithms of digital image processing (speckle filtering and gradient), as well as classifier algorithms (Multilayer Perceptron, Radial Basis Function, Support Vector Machine and Committe Machine) are presented and commented.The final performance of the system, with different kind of classifiers, is presented by ROC curve. The true positive rates are considered agreed with the literature about oil slick detection through SAR images presents

Influência dos modelos digitais de terreno na modelagem de circulação hidrodinâmica 2DH: um estudo de caso

Digital Elevation Models (DEM) are numerical representations of a portion of the earth surface. Among several factors which affect the quality of a DEM, it should be emphasized the attention on the input data and the choice of the interpolating algorithm. On the other hand, several numerical models are used nowadays to characterize nearshore hydrodynamics and morphological changes in coastal areas, whose validation is based on field data collection. Independent on the complexity of the physical processes which are modeled, little attention has been given to the intrinsic bathymetric interpolation built within the numerical models of the specific application. Therefore, this study aims to investigate and to quantify the influence of the bathymetry, as obtained by a DEM, on the hydrodynamic circulation model at a coastal stretch, off the coast of the State of Rio Grande do Norte, Northeast Brazil. This coastal region is characterized by strong hydrodynamic and littoral processes, resulting in a very dynamic morphology with shallow coastal bathymetry. Important economic activities, such as oil exploitation and production, fisheries, salt ponds, shrimp farms and tourism, also bring impacts upon the local ecosystems and influence themselves the local hydrodynamics. This fact makes the region one of the most important for the development of the State, but also enhances the possibility of serious environmental accidents. As a hydrodynamic model, SisBaHiA® - Environmental Hydrodynamics System ( Sistema Básico de Hidrodinâmica Ambiental ) was chosen, for it has been successfully employed at several locations along the Brazilian coast. This model was developed at the Coastal and Oceanographical Engineering Group of the Ocean Engineering Program at the Federal University of Rio de Janeiro. Several interpolating methods were tested for the construction of the DEM, namely Natural Neighbor, Kriging, Triangulation with Linear Interpolation, Inverse Distance to a Power, Nearest Neighbor, and Minimum Curvature, all implemented within the software Surfer®. The bathymetry which was used as reference for the DEM was obtained from nautical charts provided by the Brazilian Hydrographic Service of the Brazilian Navy and from a field survey conducted in 2005. Changes in flow velocity and free surface elevation were evaluated under three aspects: a spatial vision along three profiles perpendicular to the coast and one profile longitudinal to the coast as shown; a temporal vision from three central nodes of the grid during 30 days; a hodograph analysis of components of speed in U and V, by different tidal cycles. Small, but negligible, variations in sea surface elevation were identified. However, the differences in flow and direction of velocities were significant, depending on the DEM

Arcabouço geofísico, isostasia e causas do magmatismo cenozóico da província Borborema e de sua margem continental (Nordeste do Brasil)

The Borborema Province (BP) is a geologic domain located in Northeastern Brazil. The BP is limited at the south by the São Francisco craton, at the west by the Parnaíba basin, and both at the north and east by coastal sedimentary basins. Nonetheless the BP surface geology is well known, several key aspects of its evolution are still open, notably: i)its tectonic compartmentalization established after the Brasiliano orogenesis, ii) the architecture of its cretaceous continental margin, iii) the elastic properties of its lithosphere, and iv) the causes of magmatism and uplifting which occurred in the Cenozoic. In this thesis, a regional coverage of geophysical data (elevation, gravity, magnetic, geoid height, and surface wave global tomography) were integrated with surface geologic information aiming to attain a better understanding of the above questions. In the Riacho do Pontal belt and in the western sector of the Sergipano belt, the neoproterozoic suture of the collision of the Sul domain of the BP with the Sanfranciscana plate (SFP) is correlated with an expressive dipolar gravity anomaly. The positive lobule of this anomaly is due to the BP lower continental crust uplifting whilst the negative lobule is due to the supracrustal nappes overthrusting the SFP. In the eastern sector of the Sergipano belt, this dipolar gravity anomaly does not exist. However the suture still can be identified at the southern sector of the Marancó complex arc, alongside of the Porto da Folha shear zone, where the SFP N-S geophysical alignments are truncated. The boundary associated to the collision of the Ceará domain of the BP with the West African craton is also correlated with a dipolar gravity anomaly. The positive lobule of this anomaly coincides with the Sobral-Pedro II shear zone whilst the negative lobule is associated with the Santa Quitéria magmatic arc. Judging by their geophysical signatures, the major BP internal boundaries are: i)the western sector of the Pernambuco shear zone and the eastern continuation of this shear zone as the Congo shear zone, ii) the Patos shear zone, and iii) the Jaguaribe shear zone and its southwestern continuation as the Tatajuba shear zone. These boundaries divide the BP in five tectonic domains in the geophysical criteria: Sul, Transversal, Rio Grande do Norte, Ceará, and Médio Coreaú. The Sul domain is characterized by geophysical signatures associated with the BP and SFP collision. The fact that Congo shear zone is now proposed as part of the Transversal domain boundary implies an important change in the original definition of this domain. The Rio Grande do Norte domain presents a highly magnetized crust resulted from the superposition of precambrian and phanerozoic events. The Ceará domain is divided by the Senador Pompeu shear zone in two subdomains: the eastern one corresponds to the Orós-Jaguaribe belt and the western one to the Ceará-Central subdomain. The latter subdomain exhibits a positive ENE-W SW gravity anomaly which was associated to a crustal discontinuity. This discontinuity would have acted as a rampart against to the N-S Brasiliano orogenic nappes. The Médio Coreaú domain also presents a dipolar gravity anomaly. Its positive lobule is due to granulitic rocks whereas the negative one is caused by supracrustal rocks. The boundary between Médio Coreaú and Ceará domains can be traced below the Parnaíba basin sediments by its geophysical signature. The joint analysis of free air anomalies, free air admittances, and effective elastic thickness estimates (Te) revealed that the Brazilian East and Equatorial continental margins have quite different elastic properties. In the first one 10 km < Te < 20 km whereas in the second one Te ≤ 10 km. The weakness of the Equatorial margin lithosphere was caused by the cenozoic magmatism. The BP continental margin presents segmentations; some of them have inheritance from precambrian structures and domains. The segmentations conform markedly with some sedimentary basin features which are below described from south to north. The limit between Sergipe and Alagoas subbasins coincides with the suture between BP and SFP. Te estimates indicates concordantly that in Sergipe subbasin Te is around 20 km while Alagoas subbasin has Te around 10 km, thus revealing that the lithosphere in the Sergipe subbasin has a greater rigidity than the lithosphere in the Alagoas subbasin. Additionally inside the crust beneath Sergipe subbasin occurs a very dense body (underplating or crustal heritage?) which is not present in the crust beneath Alagoas subbasin. The continental margin of the Pernambuco basin (15 < Te < 25 km) presents a very distinct free air edge effect displaying two anomalies. This fact indicates the existence in the Pernambuco plateau of a relatively thick crust. In the Paraíba basin the free air edge effect is quite uniform, Te ≈ 15 km, and the lower crust is abnormally dense probably due to its alteration by a magmatic underplating in the Cenozoic. The Potiguar basin segmentation in three parts was corroborated by the Te estimates: in the Potiguar rift Te ≅ 5 km, in the Aracati platform Te ≅ 25 km, and in the Touros platform Te ≅ 10 km. The observed weakness of the lithosphere in the Potiguar rift segment is due to the high heat flux while the relatively high strength of the lithosphere in the Touros platform may be due to the existence of an archaean crust. The Ceará basin, in the region of Mundaú and Icaraí subbasins, presents a quite uniform free air edge effect and Te ranges from 10 to 15 km. The analysis of the Bouguer admittance revealed that isostasy in BP can be explained with an isostatic model where combined surface and buried loadings are present. The estimated ratio of the buried loading relative to the surface loading is equal to 15. In addition, the lower crust in BP is abnormally dense. These affirmations are particularly adequate to the northern portion of BP where adherence of the observed data to the isostatic model is quite good. Using the same above described isostatic model to calculate the coherence function, it was obtained that a single Te estimate for the entire BP must be lower than 60 km; in addition, the BP north portion has Te around 20 km. Using the conventional elastic flexural model to isostasy, an inversion of crust thickness was performed. It was identified two regions in BP where the crust is thickened: one below the Borborema plateau (associated to an uplifting in the Cenozoic) and the other one in the Ceará domain beneath the Santa Quitéria magmatic arc (a residue associated to the Brasiliano orogenesis). On the other hand, along the Cariri-Potiguar trend, the crust is thinned due to an aborted rifting in the Cretaceous. Based on the interpretation of free air anomalies, it was inferred the existence of a large magmatism in the oceanic crust surrounding the BP, in contrast with the incipient magmatism in the continent as shown by surface geology. In BP a quite important positive geoid anomaly exists. This anomaly is spatially correlated with the Borborema plateau and the Macaú-Queimadas volcanic lineament. The integrated interpretation of geoid height anomaly data, global shear velocity model, and geologic data allow to propose that and Edge Driven Convection (EDC) may have caused the Cenozoic magmatism. The EDC is an instability that presumably occurs at the boundary between thick stable lithosphere and oceanic thin lithosphere. In the BP lithosphere, the EDC mechanism would have dragged the cold lithospheric mantle into the hot asthenospheric mantle thus causing a positive density contrast that would have generated the main component of the geoid height anomaly. In addition, the compatibility of the gravity data with the isostatic model, where combined surface and buried loadings are present, together with the temporal correlation between the Cenozoic magmatism and the Borborema plateau uplifting allow to propose that this uplifting would have been caused by the buoyancy effect of a crustal root generated by a magmatic underplating in the Cenozoic

Caracterização tectono-estratigráfica da sequência transicional na sub-bacia de Sergipe

This thesis deals with the tectonic-stratigraphic evolution of the Transitional Sequence in the Sergipe Sub-basin (the southern segment of the Sergipe-Alagoas Basin, Northeast Brazil), deposited in the time interval of the upper Alagoas/Aptian stage. Sequence boundaries and higher order internal sequences were identified, as well as the structures that affect or control its deposition. This integrated approach aimed to characterize the geodynamic setting and processes active during deposition of the Transitional Sequence, and its relations with the evolutionary tectonic stages recognized in the East Brazilian Margin basins. This subject addresses more general questions discussed in the literature, regarding the evolution from the Rift to the Drift stages, the expression and significance of the breakup unconformity, the relationships between sedimentation and tectonics at extensional settings, as well as the control on subsidence processes during this time interval. The tectonic-stratigraphic analysis of the Transitional Sequence was based on seismic sections and well logs, distributed along the Sergipe Sub-basin (SBSE). Geoseismic sections and seismic facies analysis, stratigraphic profiles and sections, were compiled through the main structural blocks of this sub-basin. These products support the depositional and tectonic-stratigraphic evolutionary models built for this sequence. The structural analysis highlighted similarities in deformation styles and kinematics during deposition of the Rift and Transitional sequences, pointing to continuing lithospheric extensional processes along a NW trend (X strain axis) until the end of deposition of the latter sequence was finished by the end of late Aptian. The late stage of extension/rifting was marked by (i) continuous (or as pulses) fault activity along the basin, controling subsidence and creation of depositional space, thereby characterizing upper crustal thinning and (ii) sagstyle deposition of the Transitional Sequence at a larger scale, reflecting the ductile stretching and thinnning of lower and sub crustal layers combined with an increasing importance of the thermal subsidence regime. Besides the late increments of rift tectonics, the Transitional Sequence is also affected by reactivation of the border faults of SBSE, during and after deposition of the Riachuelo Formation (lower section of the Transgressive Marine Sequence, of Albian age). It is possible that this reactivation reflects (through stress propagation along the newlycreated continental margin) the rifting processes still active further north, between the Alagoas Sub-basin and the Pernambuco-Paraíba Basin. The evaporitic beds of the Transitional Sequence contributed to the development of post-rift structures related to halokinesis and the continental margin collapse, affecting strata of the overlying marine sequences during the Middle Albian to the Maastrichtian, or even the Paleogene time interval. The stratigraphic analysis evidenced 5 depositional sequences of higher order, whose vertical succession indicates an upward increase of the base level, marked by deposition of continental siliciclastic systems overlain by lagunar-evaporitic and restricted marine systems, indicating that the Transitional Sequence was deposited during relative increase of the eustatic sea level. At a 2nd order cycle, the Transitional Sequence may represent the initial deposition of a Transgressive Systems Tract, whose passage to a Marine Transgressive Sequence would also be marked by the drowning of the depositional systems. At a 3rd order cycle, the sequence boundary corresponds to a local unconformity that laterally grades to a widespread correlative conformity. This boundary surface corresponds to a breakup unconformity , being equivalent to the Pre-Albian Unconformity at the SBSE and contrasting with the outstanding Pre-upper Alagoas Unconformity at the base of the Transitional Sequence; the latter is alternatively referred, in the literature, as the breakup unconformity. This Thesis supports the Pre-Albian Unconformity as marker of a major change in the (Rift-Drift) depositional and tectonic setting at SBSE, with equivalent but also diachronous boundary surfaces in other basins of the Atlantic margin. The Pre-upper Alagoas Unconformity developed due to astenosphere uplift (heating under high lithospheric extension rates) and post-dates the last major fault pulse and subsequent extensive block erosion. Later on, the number and net slip of active faults significantly decrease. At deep to ultra deep water basin segments, seaward-dipping reflectors (SDRs) are unconformably overlain by the seismic horizons correlated to the Transitional Sequence. The SDRs volcanic rocks overly (at least in part) continental crust and are tentatively ascribed to melting by adiabatic decompression of the rising astenospheric mantle. Even though being a major feature of SBSE (and possibly of other basins), the Pre-upper Alagoas Unconformity do not correspond to the end of lithospheric extension processes and beginning of seafloor spreading, as shown by the crustal-scale extensional structures that post-date the Transitional Sequence. Based on this whole context, deposition of the Transitional Sequence is better placed at a late interval of the Rift Stage, with the advance of an epicontinental sea over a crustal segment still undergoing extension. Along this segment, sedimentation was controled by a combination of thermal and mechanical subsidence. In continuation, the creation of oceanic lithosphere led to a decline in the mechanical subsidence component, extension was transferred to the mesoceanic ridge and the newly-formed continental margin (and the corresponding Marine Sequence) began to be controlled exclusively by the thermal subsidence component. Classical concepts, multidisciplinary data and new architectural and evolutionary crustal models can be reconciled and better understood under these lines

Análise de terrenos na porção setentrional da Província Borborema, NE do Brasil: integração de dados geológicos e gravimétricos

It is presently assumed that the Borborema Province resulted from a complex collisional process associated with the convergent movement of plates, possibly involving amalgamation and accretion of microplates. This process was consolidated at the end of the Brasiliano event. It is investigated the possible limits for the tectonostratigraphic terranes in the northern portion of the province based on an integrated study of geological and gravity data. The study area comprises the portion of the Borborema Province located north of the Patos Lineament, limited by longitudes 33º00 W and 43º29 44"W and latitudes 1º36 S and 8º00 S. A revision of the regional geology allowed to identify areas presenting contrasting geological attributes, possibly representing different terranes whose limits are always shear zones of Brasiliano-age. The Sobral-Pedro II shear zone is the only one undoubtedly presenting geological attributes of sutures zones. The other shear zones are very likely associated with a geodinymic context of accretion, involving oblique collisions (docking), transcurrent and/or transforming sutures, and deep intracrustal shear zones. The gravity data contributed as a tool to identify strong lateral contrasts of density inside the upper crust possibly associated with crustal blocks tectonically juxtaposed. The dominant long wavelength anomaly in the Bouguer anomaly map is an expressive gradient, grossly parallel to the continental margin, caused by density variation across the crust-mantle interface in the transition from the continental crust to the oceanic crust originated by the separation between South America and Africa. Medium to small wavelength anomalies are due to intracrustal heterogeneities such as different Precambrian crustal blocks, Brasiliano-age granites and Mesozoic sedimentary basins. A regional-residual separation of the Bouguer anomaly map was performed in order to enhance in the residual map the effect due to intracrustal heterogeneities. The methodology used for this separation was a robust polinomial fitting. The inversion of residual gravity field resulted in a density contrast map (Δρ), in an equivalent layer that provided more accurated anomalies contours and consolidated the model which the sources of residual anomalies are located in the upper part of the present crust. Based on the coincidence of gravity lineaments in the residual map and Brasiliano shear zones, and using additional geological information, the following shear zones are proposed as limits between terranes: Patos shear zone, Sobral-Pedro II shear zone, Picuí-João Câmara shear zone, Remígio-Pocinhos shear zone, Senador Pompeu shear zone, Tauá shear zone, and Portalegre shear zone. Based on the geological/geophysical information it is attributed a higher level of confidence to the first three proposed limits(Patos, Sobral Pedro II, and Picuí-João Câmara shear zones). From west to east, these shear zones individualize the following terranes: Northwest of Ceará terrane, Central Ceará terrane, Tauá terrane, Orós-Jaguaribe terrane, Seridó terrane, and São José de Campestre terrane. In our study, the Rio Piranhas and Patos terranes are questioned because their previously proposed limits do not present good geological and gravimetric evidences. On the other hand, the previously proposed Cearense terrane is now subdivided into Central Ceará and Tauá terranes. Two residual gravity profiles located in the Seridó belt were interpreted using 2 ½ D direct gravity modeling. The main result of the modeling process is that all anomalies, with the exception of one, can be explained by outcroppring bodies, therefore restricted to the upper part of the present crust