Lake Kumphawapi revisited – The complex climatic and environmental record of a tropical wetland in NE Thailand

Kumphawapi, which is Thailand’s largest natural freshwater lake, contains a >10,000-year-long climatic and environmental archive. New data sets (stratigraphy, chronology, hydrogen isotopes, plant macrofossil and charcoal records) for two sedimentary sequences are here combined with earlier multi-proxy studies to provide a comprehensive reconstruction of past climatic and environmental changes for Northeast Thailand. Gradually higher moisture availability due to a strengthening of the summer monsoon led to the formation of a large shallow lake in the Kumphawapi basin between >10,700 and c. 7000 cal. BP. The marked increase in moisture availability and lower evaporation between c. 7000 and 6400 cal. BP favoured the growth and expansion of vegetation in and around the shallow lake. The increase in biomass led to gradual overgrowing and infilling, to an apparent lake level lowering and to the development of a wetland. Multiple hiatuses are apparent in all investigated sequences between c. 6500 and 1400 cal. BP and are explained by periodic desiccation events of the wetland and erosion due to the subsequent lake level rise. The rise in lake level, which started c. 2000 cal. BP and reached shallower parts c. 1400 cal. BP, is attributed to an increase in effective moisture availability. The timing of hydroclimatic conditions during the past 2000 years cannot be resolved because of chronological limitations.

Evaluation of the contamination level and proposal of remediation of soils in the basin of a processing plant of heavy metals, under a tropical climate, in Minas Gerais, Brazil

Indústrias metalúrgicas de produção de ligas metálicas podem por em risco toda a área envolvente, nomeadamente a qualidade das águas (superficiais e subterrâneas), dos solos e do ar, sempre que não existam infraestruturas e planos adequados de gestão destes resíduos. No caso em estudo, a unidade industrial situa-se na bacia do rio São Francisco, no estado brasileiro de Minas Gerais, e nos mais de quarenta anos de funcionamento tem produzido inúmeros problemas ambientais. Este estudo baseia-se nos primeiros resultados referentes aos solos da envolvente, tendo como objetivos a identificação dos principais contaminantes e a definição da área contaminada, de forma a avaliar a eficácia de projetos futuros de recuperação.

Matérias-primas da plataforma do Mondego para cerâmica

O presente trabalho divulga os resultados dos estudos levados a efeito nas matérias-primas argilosas que se integram tipologicamente na argila comum, ocorrentes na designada Plataforma do Mondego, Centro de Portugal, na região entre Miranda do Corvo, a SW, e Tábua, a NE. Para tal realizou-se a cartografia superficial dos sedimentos continentais do Cretácico e do Terciário, aí preservados, estabeleceram-se as colunas sedimentares, a nível regional e a nível local, nas áreas de maior potencial reconhecido e, caracterizaram-se as matérias-primas argilosas amostradas, em termos de composição, textura e aptidão cerâmica, objectivando a definição das zonas das jazidas com maior interesse industrial. A informação obtida e compilada, relativa ao caulino e ao feldspato é também apresentada, com vista a uma percepção da potencialidade destas matériasprimas cerâmicas ocorrentes na área. O estudo de caracterização dos materiais argilosos investigados teve como base 53 amostras obtidas em seis regiões da Plataforma do Mondego aqui definidas por motivo de organização do trabalho, segundo os critérios geográfico e geotectónico. As formações de Côja e de Campelo, do Terciário, constituem as unidades onde ocorrem litótipos produtivos, em termos de matéria-prima para a Cerâmica de Barro Vermelho ou Cerâmica de Construção. Relativamente às características texturais e composicionais, em síntese, apresentam-se os factos relevantes seguintes: A matéria-prima argilosa existente na área estudada materializa, granulometricamente, na maioria das amostras, silte, caindo os níveis amostrados com maior percentagem de argila, no domínio do silte argiloso. O défice em fracção argila implica limitações quanto à possibilidade de diversificação de produtos cerâmicos fabricados com estas matérias-primas tal-qual. Os diferentes métodos analíticos utilizados na caracterização mineralógica dos materiais amostrados confirmaram uma composição em termos dos minerais argilosos, consistindo de ilite/mica (em geral, o mais abundante), caulinite e esmectite, interestratificados e clorite. Os minerais não argilosos são quartzo (predominante), feldspato (sobretudo potássico) e hematite, com uma representação baixa. A mineralogia da fracção inferior a 2μm das amostras, não difere das amostras totais, salvo no teor mais elevado dos minerais argilosos e acentuada redução dos minerais não argilosos. Os resultados da análise química por fluorescência de raios X das amostras integrais correlacionam-se com as características mineralógicas observadas através das técnicas analíticas utilizadas. No respeitante às propriedades e comportamento cerâmico verifica-se: Os parâmetros relacionados com a plasticidade indicam que parte das pastas elaboradas com estes materiais argilosos têm uma trabalhabilidade aceitável, mas existem problemas de conformação e acentuada retracção num número significativo de amostras, devido à elevada plasticidade da maioria das amostras. A extrusão é satisfatória a óptima. A RMF e a retracção em seco assumem valores, respectivamente, moderados a baixos e moderados, embora seja necessário ter em conta o procedimento de extrusão dos provetes, sem dispositivo de vácuo. Todas as amostras foram sujeitas a cozedura a 900ºC, e um conjunto seleccionado foi cozido a 1000ºC e a 1100ºC. As fases mineralógicas ocorrentes após cozeduras a 900ºC e 1100ºC foram identificadas num conjunto de amostras, tendo-se evidenciado a coerência dessas fases, com a mineralogia das amostras em seco. Após cozedura a 900ºC, os valores de RMF das amostras satisfazem geralmente os valores mínimos, exigidos para o fabrico de tijolo, abobadilha e, com alguma frequência, de telha, como já se verificava com os valores daquela propriedade em seco. Os valores de retracção seco-cozido são em geral, modestos. A capacidade de absorção de água é maioritariamente elevada. A formação de vidro, sobretudo, condiciona o comportamento destas propriedades por cozedura dos provetes a 1000ºC e a 1100ºC. A coloração predominante em cru das matérias-primas argilosas amostradas é amarelo acastanhado a castanho avermelhado. Após cozedura a 900ºC, há um acentuado escurecimento e incremento no grau de vermelho. As cozeduras a 1000ºC e 1100ºC promovem escurecimento gradual, com ligeira influência na cor. O comportamento dos provetes após as cozeduras cerâmicas revelou-se homogéneo a cada uma das respectivas temperaturas, não se registando também defeitos significativos, nem eflorescências. A análise das amostras em termos composicionais e tecnológicos permitiu destacar as principais características e aspectos distintivos das matériasprimas, nas diferentes regiões definidas objectivando as diferentes potencialidades cerâmicas. Nesta abordagem comparativa foram consideradas só as amostras dos campos silte e silte arenoso, por serem aquelas com maior interesse para a Cerâmica de Construção. Nas colunas sedimentares das regiões de Tábua e Santa Quitéria constata-se a ocorrência de dois ritmos de sedimentação, que embora assumam características específicas em cada região, têm aspectos composicionais e tecnológicos em comum, traduzindo melhor aptidão cerâmica os ritmos inferiores. A conjugação da cartografia realizada com os estudos laboratoriais permite concluir que as regiões de Tábua e de Santa Quitéria serão as que têm maior potencial por explorar, em matéria-prima para Cerâmica de Construção, apesar da primeira já ser intensamente explorada. Na região de Tábua, as amostras têm como fases mineralógicas principais ilite e quartzo na mesma proporção média (35%) e caulinite (média=19%) que regista enriquecimento significativo na fracção argila (média=38%). As argilas desta região registam a cor em cru mais vermelha e pH mais ácido observados. O ritmo de sedimentação inferior, com esmectite e interestratificados e ligeiramente menos quartzoso, apresenta melhores propriedades cerâmicas. A composição mineralógica média das amostras da região de Santa Quitéria é próxima daquela da região de Tábua, mas menos caulinítica, em especial na sequência inferior, na qual o teor médio de caulinite na fracção argila (7%) é o mais baixo observado. Na região de Côja – Arganil, a actividade extractiva é significativa na bacia de Côja. Aqui, a exploração de novas áreas potenciais é condicionada pela cobertura conglomerática e por estruturas tectónicas e não tectónicas relacionadas com comportamento plástico. Na restante área desta região, os recursos argilosos são penalizados por material areno-conglomerático. As amostras desta região distinguem-se das restantes a nível textural pela maior fracção areia e mineralogicamente pela presença de clorite, teor reduzido de caulinite e elevado de feldspato. As potencialidades em barro vermelho na região de Sanguinheda não serão significativas, pois a Formação de Côja é predominantemente arcósica e a Formação de Campelo pouco espessa e conglomerática. As argilas com melhor aptidão cerâmica foram amostradas na região de Miranda do Corvo – Lousã. Na composição, estas amostras são as que contêm maior fracção de argila, maior teor de ilite e caulinite e menor de argilas expansivas. Registam os melhores valores nas características tecnológicas, nomeadamente a RMF e absorção de água. A consistência dos grupos amostrais e ritmos definidos em termos composicionais e tecnológicos é corroborada pelas técnicas de análise estatística multivariada aplicadas, que os identificam. As condições de amostragem na região de Tábua, permitiram a elaboração de uma coluna tipológica, na qual, a partir de uma caracterização expedita de amostras é possível identificar a sua afinidade com os ritmos argilosos definidos e, consequentemente, a sua situação na coluna sedimentar regional e aptidão cerâmica. A cartografia dos recursos argilosos potenciais, elaborada à escala 1:25.000, constitui um dos objectivos principais deste trabalho e nela constam unidades litológicas, nas quais são diferenciadas unidades argilosas tendo também em consideração a tipologia e guias mineralógicos resultantes da caracterização das amostras. As características composicionais destas unidades denotam diferente aptidão cerâmica e, portanto, permitem salientar as zonas com maior interesse económico.

Upper palaeozoic stratigraphy and palynology of OMZ, NW and SW Portugal

Neste trabalho descreve-se e interpreta-se a estratigrafia e palinologia de rochas sedimentares e metassedimentos de idade devónica e carbónica aflorantes ao longo da zona de cisalhamento Porto-Tomar, a Sul na Bacia de Santa Susana e em vários locais onde afloram os Calcários de Odivelas. Existe um registo de sedimentação descontínuo possivelmente associado a esta zona de cisalhamento desde o Devónico Superior até ao Pennsylvaniano. Desde o Devónico Superior até ao Mississippiano esta sedimentação é marinha, de carácter essencialmente turbiditico com uma tendência geral para se tornar mais proximal. A maturação térmica atingida por estas rochas (Unidade de Albergaria-a-Velha) é alta e a unidade é considerada pós-madura em termos de potencial gerador de hidrocarbonetos. O metamorfismo incipiente é acompanhado por intensa deformação. A bacia do Buçaco é inteiramente terrestre e tem a sua idade restrita ao Gjeliano (Pennsylvaniano superior). O controlo da sedimentação pela actividade da zona de cisalhamento Porto-Tomar é evidente. A sua maturação térmica é relativamente baixa (dentro da catagénese) e a deformação menos intensa, contrastando com a Unidade de Albergaria-a-Velha com a qual parece ter uma relação geométrica complexa, de origem tectónica. As relações de campo e dados da maturação térmica permitem inferir um evento térmico e de deformação à escala regional entre o Serpukoviano e o Gjeliano e outro, essencialmente de deformação, entre o Gjeliano e o Carniano (Triássico Superior). A bacia de Santa Susana tem características semelhantes à do Buçaco, visto estar enquadrada também numa zona de cisalhamento importante que neste caso separa a Zona de Ossa-Morena da Zona Sul Portuguesa. A sua idade é kasimoviana, possivelmente também moscoviana (Pennsylvaniano médio). A evolução térmica da bacia e a relação estrutural com as unidades circundantes permite inferir um evento térmico e de deformação regionalmente importante entre o Viseano e o (?)Moscoviano-Kasimoviano. O estudo detalhado de vários locais onde afloram os Calcários de Odivelas permite desenhar uma paleogeografia regional durante o intervalo Emsiano terminal-Givetiano (fim do Devónico Inferior – Devónico Médio) para o sector Oeste da Zona de Ossa-Morena: Actividade vulcânica em regime marinho (e talvez subaéreo), formando edifícios vulcânicos no topo dos quais (e possivelmente também em altos fundos estruturais) se instalaram recifes, tendo a comunidade recifal, em termos de diversidade, persistido durante todo ou grande parte deste intervalo de tempo. O evento Choteč basal é observável num destes locais.

Comparing Zostera and Spartina environments in relation to carbon burial: a sedimentary and geochemical approach from Ria Formosa

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Finding ‘Good Friday’ An explorative study into the sedimentary structures left from the Good Friday tsunami

Senior thesis written for Oceanography 444

Depositional characteristics and trace metal abundance of sediments in an anoxic basin

Senior thesis written for Oceanography 445

Evolução geológica de Portugal continental durante o Cenozóico - sedimentação aluvial e marinha numa margem continental passiva (Ibéria ocidental)

6º Simposio sobre el Margen Ibérico Atlántico MIA09

Assinatura tectono-sedimentar do auge da compressão bética em Portugal: a descontinuidade sedimentar Valesiano terminal-Turoliano

An Upper Miocene important sedimentary break can be accurately recognised in the Portuguese basins and is reflected by a drastic palaeogeographic change in relation to a large-scale tectonic event of probable uppermost Vallesian-Turolian (9,5 Ma; middle Tortonian) age. The characterisation of the sedimentary record of this tectonic event, as well as its relations with interpreted active faults is made for different situations: Douro (NW border), Mondego, Lower-Tagus and Sado Tertiary basins. The sedimentary record, considered upper Tortonian-Messinian ? (uppermost Vallesian-Turolian ?) is interpreted mainly as endorheic alluvial fans (internal drainage), developed along active NNE-SSW indent-linked strike-slip faults and NE-SW reverse faults. At NE Portugal, proximal fluvial systems of an endorheic hydrographic network drained eastwards to the Spanish Duero interior Basin. The main evidences of the betic compression clímax in Portugal mainland are presented; the interpreted active tectonic structures are in accordance with an intense NNW-SSE crustal shortening, but some regional differences are also documented.

Estratigrafia e interpretação paleogeográfica do Cenozóico continental do norte de Portugal

Palaeogeographic and tectono-sedimentary interpretation of northern Portugal, in which previous studies (geomorphology, lithostratigraphy, mineralogy, sedimentology, palaeontology, etc.) were considered, is here proposed. Cenozoic shows different features according to its morphotectonic setting in the eestern region (Trás-os-Montes) or near to the Atlantic coast (western region, Minho and Douro Litoral areas). Although in the eastern region the sedimentary record is considered late Neogene, in some places Paleogene (?) was identified. This oldest record, represented by alluvial deposits, was preserved from complete erosion because of its position inside Bragança-Vilariça-Manteigas fault zone grabens. Later sedimentary episodes (upper Tortonian-Zanclean ?), represented by two allostratigraphical units, were interpreted as proximal fluvial braided systems of an endorheic hydrographic network, draining to the Spanish Duero Basin (eastwards); nowadays, they still remained in tectonic depressions and incised-valleys. Later on, eastern sedimentation becomes scarcer because Atlantic fluvial systems (e.g. the pre-Douro), successively, captured previous endorheic drainages. The proximal reaches of the allostratigraphic unit considered Placencian is recorded in Mirandela (western Trás-os-Montes) but the following fluvial episode (Gelasian-early Pleistocene ?) was already documented in east Trás-os-Montes, preserved in high platforms and in tectonic depressions. Placencian and Quaternary sedimentary records in the western coastal zone, mainly represented by terraces, are located in the Minho, Lima, Alverães, Cávado and Ave large fluvial valleys and in the Oporto littoral platform. In conclusion, northern Portugal Tertiary sedimentary episodes were mainly controlled by tectonics, but later on (Placencian-Quaternary) also by eustasy.

Evolução cenozóica da área de Longroiva-Vilariça (NE Portugal)

In the Longroiva-Vilariça area, the identification of Cenozoic lithostratigraphic units, the sedimentology and the characterization of its geometric relations with tectonic structures allowed the interpretation of the palaeogeographic main stages: 1) the greenwhitish Vilariça Arkoses (Middle Eocene to Oligocene ?) represent proximal sediments of a very low gradient drainage towards the eastern Spanish Tertiary Duero Basin; 2)Quintãs Formation (late Miocene ?) are brown-reddish coloured piedmont alluvial deposits, correlative of important vertical displacement (western tectonic block relative uplift) along the NNE-SSW indent-linked strike-slip Bragança-Vilariça-Longroiva fault zone, interpreted as a reactivated deep hercynian fracture, with left-lateral movement; 3) the red Sampaio Formation (Gelasian-early Pleistocene ?)was interpreted as downhill conglomeratic deposits related with important overtrusting along this fault zone (the definition of the present-day narrow graben configuration) and correlative of the atlantic hydrographic incision stage beginning; 4) conglomeratic terraces (middle and late Pleistocene ?); 5) alluvial plains and colluvial deposits (Holocene).

Litostratigrafia do Terciario da região Miranda do Corvo-Viseu (Bacia do Mondego, Portugal)

The lithostratigraphic units (2 groups, 5 formations and 4 members) of the Tertiary of the Miranda do Corvo-Viseu region (Central Portugal) are here described. For each unit the characterization and description (boundaries, diagnostic properties and atributes) were included. The stratigraphic, lithological, sequential and tectonic data allow correlations with other units of the same Tertiary basin located more to west and support the chronostratigraphic attribution. Sedimentologic characteristics of the deposits lead to the interpretation of the influence of tectonism, climate and eustasy during the sedimentary evolution of this Basin.

High resolution stratigraphy and miocene facies correlation in Lisbon and Setúbal Peninsula (Lower Tagus basin, Portugal)

Correlation between facies associations (marine, estuarine and distal fluviatile environments) and disconformities, observed between Foz da Fonte (SW of Setúbal Peninsula) and Santa Iria da Azóia (NE of Lisbon) are presented. The precise definition of the marine-continental facies relationships improved very much the chronology of the depositional sequence boundaries. Tectonic and eustatic controls are discussed on the basis of subsidence rates variation.

Litostratigrafia do Cenozóico de Portuga

In Portugal mainland the Cenozoic record occurs largely in several basins. Even in the same basin, the sedimentary record shows meaningful lateral facies and thickness changes. However, the main sedimentary ruptures and overall lithologic characteristics of the infillings stades are quite similar in the same basins, as a result of the geodinamic evolution of Iberia and the Cainozoic times eustatic and climate changes. A stratigraphic framework is proposed in order to allow a less complex use of the lithostratigraphic units as referred in the geological maps and literature. Some topics for future research are suggested.

The Teggiolo zone: a key to the Helvetic-Penninic connection (stratigraphy and tectonics in the Val Bavona, Ticino, Central Alps)

The Teggiolo zone is the sedimentary cover of the Antigorio nappe, one of the lowest tectonic units of the Penninic Central Alps. Detailed mapping, stratigraphic and structural analyses, and comparisons with less metamorphic series in several well-studied domains of the Alps, provide a new stratigraphic interpretation. The Teggiolo zone is comprised of several sedimentary cycles, separated by erosive surfaces and large stratigraphic gaps, which cover the time span from Triassic to Eocene. At Mid-Jurassic times it appears as an uplifted, partially emergent block, marking the southern limit of the main Helvetic basin (the Limiting South-Helvetic Rise LSHR). The main mass of the Teggiolo calcschists, whose base truncates the Triassic-Jurassic cycles and can erode the Antigorio basement, consists of fine-grained clastic sediments analogous to the deep-water flyschoid deposits of Late Cretaceous to Eocene age in the North-Penninic (or Valais s.l.) basins. Thus the Antigorio-Teggiolo domain occupies a crucial paleogeographic position, on the boundary between the Helvetic and Penninic realms: from Triassic to Early Cretaceous its affinity is with the Helvetic; at the end of Cretaceous it is incorporated into the North-Penninic basins. An unexpected result is the discovery of the important role played by complex formations of wildflysch type at the top of the Teggiolo zone. They contain blocks of various sizes. According to their nature, three different associations are distinguished that have specific vertical and lateral distributions. These blocks give clues to the existence of territories that have disappeared from the present-day level of observation and impose constraints on the kinematics of early folding and embryonic nappe emplacement. Tectonics produced several phases of superimposed folds and schistosities, more in the metasediments than in the gneissic basement. Older deformations that predate the amplification of the frontal hinge of the nappe generated the dominant schistosity and the km-wide Vanzèla isoclinal fold.