Sismicidad inducida por la manipulación del subsuelo

Los terremotos inducidos por la inyección de gas realizadas en la plataforma continental del golfo de Valencia, proyecto El Castor, en septiembre-octubre 2013, han creado cierta alarma social en las poblaciones costeras próximas. Esto, que es novedoso en España, ha ocurrido con cierta frecuencia en otras áreas pobladas en distintos países y por causa de varios tipos de manipulación del subsuelo. Este artículo intenta ilustrar el problema de la sismicidad inducida por la actividad del hombre. Según se describe en el texto, la sismicidad inducida tiene unos límites, máximo terremoto inducido, que pueden ser investigados en cada caso. De esa manera, se pueden establecer protocolos de actuación que impidan que dichas actividades causen daños materiales en las localidades próximas. Earthquakes induced by the gas injection in the continental platform, of the golf of Valencia, Castor Project, last September-October 2013, has motivated some social alarm within the nearby coastal population. That, which is new for Spain, has happened with some frequency at some other populated areas, in different countries and due to various types of subsoil manipulations. This article tries to illustrate the induced seismicity problem due to human activities. As it is described in the text, the induced seismicity has some limits (maximum induced earthquake) that can be investigated for each particular case. By this way, protocols of operation can be established to avoid that theses activities might cause material damage to local population.

Selected topics in the Hydrodynamics of floating offshore wind turbines: heave damping and second order surge motions

La Energía eléctrica producida mediante tecnología eólica flotante es uno de los recursos más prometedores para reducir la dependencia de energía proveniente de combustibles fósiles. Esta tecnología es de especial interés en países como España, donde la plataforma continental es estrecha y existen pocas áreas para el desarrollo de estructuras fijas. Entre los diferentes conceptos flotantes, esta tesis se ha ocupado de la tipología semisumergible. Estas plataformas pueden experimentar movimientos resonantes en largada y arfada. En largada, dado que el periodo de resonancia es largo estos puede ser inducidos por efectos de segundo orden de deriva lenta que pueden tener una influencia muy significativa en las cargas en los fondeos. En arfada las fuerzas de primer orden pueden inducir grandes movimientos y por tanto la correcta determinación del amortiguamiento es esencial para la analizar la operatividad de la plataforma. Esta tesis ha investigado estos dos efectos, para ello se ha usado como caso base el diseño de una plataforma desarrollada en el proyecto Europeo Hiprwind. La plataforma se compone de 3 columnas cilíndricas unidas mediante montantes estructurales horizontales y diagonales, Los cilindros proporcionan flotabilidad y momentos adrizante. A la base de cada columna se le ha añadido un gran “Heave Plate” o placa de cierre. El diseño es similar a otros diseños previos (Windfloat). Se ha fabricado un modelo a escala de una de las columnas para el estudio detallado del amortiguamiento mediante oscilaciones forzadas. Las dimensiones del modelo (1m diámetro en la placa de cierre) lo hacen, de los conocidos por el candidato, el mayor para el que se han publicado datos. El diseño del cilindro se ha realizado de tal manera que permite la fijación de placas de cierre planas o con refuerzo, ambos modelos se han fabricado y analizado. El modelo con refuerzos es una reproducción exacta del diseño a escala real incluyendo detalles distintivos del mismo, siendo el más importante la placa vertical perimetral. Los ensayos de oscilaciones forzadas se han realizado para un rango de frecuencias, tanto para el disco plano como el reforzado. Se han medido las fuerzas durante los ensayos y se han calculado los coeficientes de amortiguamiento y de masa añadida. Estos coeficientes son necesarios para el cálculo del fondeo mediante simulaciones en el dominio del tiempo. Los coeficientes calculados se han comparado con la literatura existente, con cálculos potenciales y por ultimo con cálculos CFD. Para disponer de información relevante para el diseño estructural de la plataforma se han medido y analizado experimentalmente las presiones en la parte superior e inferior de cada placa de cierre. Para la correcta estimación numérica de las fuerzas de deriva lenta en la plataforma se ha realizado una campaña experimental que incluye ensayos con modelo cautivo de la plataforma completa en olas bicromaticas. Pese a que estos experimentos no reproducen un escenario de oleaje realista, los mismos permiten una verificación del modelo numérico mediante la comparación de fuerzas medidas en el modelo físico y el numérico. Como resultados de esta tesis podemos enumerar las siguientes conclusiones. 1. El amortiguamiento y la masa añadida muestran una pequeña dependencia con la frecuencia pero una gran dependencia con la amplitud del movimiento. siendo coherente con investigaciones existentes. 2. Las medidas con la placa de cierre reforzada con cierre vertical en el borde, muestra un amortiguamiento significativamente menor comparada con la placa plana. Esto implica que para ensayos de canal es necesario incluir estos detalles en el modelo. 3. La masa añadida no muestra grandes variaciones comparando placa plana y placa con refuerzos. 4. Un coeficiente de amortiguamiento del 6% del crítico se puede considerar conservador para el cálculo en el dominio de la frecuencia. Este amortiguamiento es equivalente a un coeficiente de “drag” de 4 en elementos de Morison cuadráticos en las placas de cierre usadas en simulaciones en el dominio del tiempo. 5. Se han encontrado discrepancias en algunos valores de masa añadida y amortiguamiento de la placa plana al comparar con datos publicados. Se han propuesto algunas explicaciones basadas en las diferencias en la relación de espesores, en la distancia a la superficie libre y también relacionadas con efectos de escala. 6. La presión en la placa con refuerzos son similares a las de la placa plana, excepto en la zona del borde donde la placa con refuerzo vertical induce una gran diferencias de presiones entre la cara superior e inferior. 7. La máxima diferencia de presión escala coherentemente con la fuerza equivalente a la aceleración de la masa añadida distribuida sobre la placa. 8. Las masas añadidas calculadas con el código potencial (WADAM) no son suficientemente precisas, Este software no contempla el modelado de placas de pequeño espesor con dipolos, la poca precisión de los resultados aumenta la importancia de este tipo de elementos al realizar simulaciones con códigos potenciales para este tipo de plataformas que incluyen elementos de poco espesor. 9. Respecto al código CFD (Ansys CFX) la precisión de los cálculos es razonable para la placa plana, esta precisión disminuye para la placa con refuerzo vertical en el borde, como era de esperar dado la mayor complejidad del flujo. 10. Respecto al segundo orden, los resultados, en general, muestran que, aunque la tendencia en las fuerzas de segundo orden se captura bien con los códigos numéricos, se observan algunas reducciones en comparación con los datos experimentales. Las diferencias entre simulaciones y datos experimentales son mayores al usar la aproximación de Newman, que usa únicamente resultados de primer orden para el cálculo de las fuerzas de deriva media. 11. Es importante remarcar que las tendencias observadas en los resultados con modelo fijo cambiarn cuando el modelo este libre, el impacto que los errores en las estimaciones de fuerzas segundo orden tienen en el sistema de fondeo dependen de las condiciones ambientales que imponen las cargas ultimas en dichas líneas. En cualquier caso los resultados que se han obtenido en esta investigación confirman que es necesaria y deseable una detallada investigación de los métodos usados en la estimación de las fuerzas no lineales en las turbinas flotantes para que pueda servir de guía en futuros diseños de estos sistemas. Finalmente, el candidato espera que esta investigación pueda beneficiar a la industria eólica offshore en mejorar el diseño hidrodinámico del concepto semisumergible. ABSTRACT Electrical power obtained from floating offshore wind turbines is one of the promising resources which can reduce the fossil fuel energy consumption and cover worldwide energy demands. The concept is the most competitive in countries, such as Spain, where the continental shelf is narrow and does not provide space for fixed structures. Among the different floating structures concepts, this thesis has dealt with the semisubmersible one. Platforms of this kind may experience resonant motions both in surge and heave directions. In surge, since the platform natural period is long, such resonance can be excited with second order slow drift forces and may have substantial influence on mooring loads. In heave, first order forces can induce significant motion, whose damping is a crucial factor for the platform downtime. These two topics have been investigated in this thesis. To this aim, a design developed during HiPRWind EU project, has been selected as reference case study. The platform is composed of three cylindrical legs, linked together by a set of structural braces. The cylinders provide buoyancy and restoring forces and moments. Large circular heave plates have been attached to their bases. The design is similar to other documented in literature (e.g. Windfloat), which implies outcomes could have a general value. A large scale model of one of the legs has been built in order to study heave damping through forced oscillations. The final dimensions of the specimen (one meter diameter discs) make it, to the candidate’s knowledge, the largest for which data has been published. The model design allows for the fitting of either a plain solid heave plate or a flapped reinforced one; both have been built. The latter is a model scale reproduction of the prototype heave plate and includes some distinctive features, the most important being the inclusion of a vertical flap on its perimeter. The forced oscillation tests have been conducted for a range of frequencies and amplitudes, with both the solid plain model and the vertical flap one. Forces have been measured, from which added mass and damping coefficients have been obtained. These are necessary to accurately compute time-domain simulations of mooring design. The coefficients have been compared with literature, and potential flow and CFD predictions. In order to provide information for the structural design of the platform, pressure measurements on the top and bottom side of the heave discs have been recorded and pressure differences analyzed. In addition, in order to conduct a detailed investigation on the numerical estimations of the slow-drift forces of the HiPRWind platform, an experimental campaign involving captive (fixed) model tests of a model of the whole platform in bichromatic waves has been carried out. Although not reproducing the more realistic scenario, these tests allowed a preliminary verification of the numerical model based directly on the forces measured on the structure. The following outcomes can be enumerated: 1. Damping and added mass coefficients show, on one hand, a small dependence with frequency and, on the other hand, a large dependence with the motion amplitude, which is coherent with previously published research. 2. Measurements with the prototype plate, equipped with the vertical flap, show that damping drops significantly when comparing this to the plain one. This implies that, for tank tests of the whole floater and turbine, the prototype plate, equipped with the flap, should be incorporated to the model. 3. Added mass values do not suffer large alterations when comparing the plain plate and the one equipped with a vertical flap. 4. A conservative damping coefficient equal to 6% of the critical damping can be considered adequate for the prototype heave plate for frequency domain analysis. A corresponding drag coefficient equal to 4.0 can be used in time domain simulations to define Morison elements. 5. When comparing to published data, some discrepancies in added mass and damping coefficients for the solid plain plate have been found. Explanations have been suggested, focusing mainly on differences in thickness ratio and distance to the free surface, and eventual scale effects. 6. Pressures on the plate equipped with the vertical flap are similar in magnitude to those of the plain plate, even though substantial differences are present close to the edge, where the flap induces a larger pressure difference in the reinforced case. 7. The maximum pressure difference scales coherently with the force equivalent to the acceleration of the added mass, distributed over the disc surface. 8. Added mass coefficient values predicted with the potential solver (WADAM) are not accurate enough. The used solver does not contemplate modeling thin plates with doublets. The relatively low accuracy of the results highlights the importance of these elements when performing potential flow simulations of offshore platforms which include thin plates. 9. For the full CFD solver (Ansys CFX), the accuracy of the computations is found reasonable for the plain plate. Such accuracy diminishes for the disc equipped with a vertical flap, an expected result considering the greater complexity of the flow. 10. In regards to second order effects, in general, the results showed that, although the main trend in the behavior of the second-order forces is well captured by the numerical predictions, some under prediction of the experimental values is visible. The gap between experimental and numerical results is more pronounced when Newman’s approximation is considered, making use exclusively of the mean drift forces calculated in the first-order solution. 11. It should be observed that the trends observed in the fixed model test may change when the body is free to float, and the impact that eventual errors in the estimation of the second-order forces may have on the mooring system depends on the characteristics of the sea conditions that will ultimately impose the maximum loads on the mooring lines. Nevertheless, the preliminary results obtained in this research do confirm that a more detailed investigation of the methods adopted for the estimation of the nonlinear wave forces on the FOWT would be welcome and may provide some further guidance for the design of such systems. As a final remark, the candidate hopes this research can benefit the offshore wind industry in improving the hydrodynamic design of the semi-submersible concept.

Cambio de la línea de costa en el Bajo Segura (Sur de Alicante) en los últimos 15.000 años

En este trabajo se describe el cambio de la línea de costa en la parte sur de la provincia de Alicante para los últimos 15.000 años. Se ha obtenido integrando datos de diferentes fuentes y especialmente de perfiles sísmicos de alta resolución marinos de la plataforma continental anexa. Se han distinguido 10 periodos. Comienza con la transgresión marina tras la última glaciación, le sigue la formación del sinus ilicitanus entre los años 4000 y 3000 a. C., y finaliza con un lento proceso de desecación hasta la actualidad, reducido a las lagunas del Fondo y Salinas de Santa Pola.

Formación y desecación del sinus ilicitanus (Sur de Alicante) en los últimos 15.000 años

En este trabajo se describe el cambio de la línea de costa en la parte sur de la provincia de Alicante para los últimos 15.000 años. Se ha obtenido integrando datos de diferentes fuentes y especialmente de perfiles sísmicos de alta resolución marinos de la plataforma continental anexa. Se han distinguido 10 periodos. Comienza con la transgresión marina tras la última glaciación, le sigue la formación del sinus ilicitanus entre los años 4.000 y 3.000 AC, y finaliza con un lento proceso de desecación hasta la actualidad, reducido a las lagunas del Fondo y Salinas de Santa Pola.

Variabilidad espacio-temporal de paralarvas de cefalópodos en el mar peruano entre los años 2013 y 2014

Se describe la composición de especies, distribución, abundancia y frecuencia de paralarvas de cefalópodos en el mar peruano. Se determinó un total de 14 familias, 8 géneros, 4 especies en un total de 1109 muestras de zooplancton colectadas con red Hensen a 50 metros de profundidad desde la superficie, proveniente de 8 cruceros de investigación ejecutados durante los años 2013 y 2014; siendo las especies más dominantes Argonauta spp. (41.4%) y Abraliopsis sp. (6.4%); y las familias Ommastrephidae (13%), Octopodidae (9.1%), Gonatidae (3.9%) y Pyroteuthidae (3.7%). Las paralarvas mostraron una distribución espacial y una relación especie-específica con las masas de agua. Las especies de Argonauta spp. estuvieron relacionadas con ASS, ACF y AES/ATS, y el aumento de sus abundancias relacionadas con el aumento de temperatura; la familia Ommastrephidae relacionadas con ASS y ACF, con una distribución oceánica; la familia Octopodidae distribuida solo en el norte-centro dentro de la plataforma continental; la familia Gonatidae asociadas únicamente a ACF; mientras que las familias Onychoteuthidae y Pyroteuthidae no mostraron patrón de distribución ni preferencia por alguna masa de agua específica.

Nicaragua y el Lawfare: el derecho internacional como sucedáneo de la guerra

El interés de esta monografía es evaluar la relación entre el derecho internacional, la guerra y la política exterior a la luz del concepto de lawfare. Esta relación se evalúa a la luz del caso de las relaciones de Nicaragua con sus vecinos. Se analiza y explican las distintas nociones de derecho internacional desarrolladas por las teorías de Relaciones y sus limitaciones; la utilización de la guerra jurídica como estrategia sustitutiva de la guerra material en el caso de Nicaragua. Utilizando el concepto desarrollado por Charles Dunlap, el trabajo busca demostrar que el lawfare explica algunas relaciones entre derecho, guerra, y relaciones internacionales que las teorías clásicas no pueden y, adicionalmente da razón de las acciones de Nicaragua mediante la utilización del Derecho Internacional.

Distribuição das espécies de corais azooxantelados na plataforma e talude continental superior do sul do Brasil

Dentre os organismos registrados para águas profundas (> 100 m) no sul do Brasil, podemos destacar os corais azooxantelados pertencentes a ordem Scleractinia. Através de análises estatísticas, identificação de espécimes depositados em coleções científicas, e compilação de todos os registros pretéritos destes cnidarios ocorrentes no sul e parte do sudeste do Brasil, foi possível constatar que as coordenadas abrangidas no presente estudo representam uma área de transição entre os corais azooxantelados ocorrentes ao norte e as espécies mais características das zonas polares, principalmente em relação às espécies solitárias. Com a análise da distribuição batimétrica, foi observado um significativo aumento no número de espécies entre o setor de plataforma externa e 500 m de profundidade. Finalizando, foi realizada a análise de agrupamento, o que permitiu discriminar a formação de 6 biótopos das associações de corais azooxantelados para a área de estudo. Desta forma, apresentamos a primeira tentativa de se compreender a distribuição desta pouco conhecida fauna da plataforma e talude continental superior, entre 24ºS e 34ºS.

Sedimentos superficiales y morfología de la plataforma y talud continental superior entre 3°30’S y 15°30’S, Perú

Basados en la compilación de resultados de análisis sedimentológicos (granulometría, contenido orgánico) de 1191 estaciones realizadas por IMARPE, de 1975 a 2001, la compilación de información sobre el tema entre los 3°30’S y los 15°30’S y con el conocimiento de la morfología del fondo marino de esta región, se definen tres grandes áreas: al norte de los 6°15’S, de 6°15’S a 9°30’S y entre 9°30’ y 15°30’S. Entre los 3°30’ y los 6°15’S los contenidos de materia orgánica son mayores a 5% y menores a 10%, el carbono orgánico predomina con valores <1% a 2%. Los sedimentos corresponden a facies de fango y arenas, de origen terrígeno. El ancho de la plataforma es variable aproximadamente de 3 a 30 mn (14 mn promedio), la pendiente del talud superior es bastante pronunciada, presenta caídas bruscas. El relieve es disparejo, con fuertes desmembramientos en el borde exterior de la plataforma y el talud superior debido a que se encuentra surcado por cañones submarinos. En el extremo noroccidental de esta zona, se halla el Banco de Máncora cuyo fondo es rocoso e irregular. Entre los 6°30’S y los 9°30’S los contenidos de materia orgánica se incrementan de 5% a 15%, los contenidos de carbono orgánico son >2% y llegan a 5%, en algunos casos localmente superan este valor casi en tres puntos más. En los sedimentos del sector norte de esta zona predominan facies texturales de arenas y fango de origen terrígeno y también biógenos (foraminíferos), hacia el sur de esta zona predominan sedimentos de origen biogénico y autigénico (principalmente fosforita). El ancho de la plataforma se incrementa hasta alcanzar su máxima magnitud, esta es variable, aproximadamente de 22 a 70 mn. El talud superior tiene un declive moderado. El relieve del fondo marino en el borde exterior de la plataforma y talud superior se hallan surcados por cañones submarinos (7° - 9°S). Frente a Punta Chao aproximadamente a 65 mn se encuentra el Banco de Chimbote cuyo fondo es rocoso e irregular. La granulometría de los sedimentos y sus estadígrafos muestran un cambio definido desde los 10°30’S. Desde los 9°30’ a los 15°45’S los valores de materia orgánica por lo general sobrepasan el 15% y pueden alcanzar hasta 32,12%, los contenidos de carbono orgánico varían de 5% a 11,14%. En esta zona se encuentra presente, principalmente fango limoso y fango arcilloso terrígeno y biógeno (diatoméico). El ancho de la plataforma varía de modo general entre 10 y 50 mn (24 mn promedio aproximadamente). La pendiente del talud superior es suave en casi toda su extensión, el relieve del fondo marino es bastante uniforme, surcado por algunos pequeños cañones submarinos que no afectan la regularidad del relieve. De la interpretación de la data, análisis de parámetros estadísticos generados y condiciones de los sedimentos, se encontró coincidencia en la zona de la plataforma y talud superior de más de uno de los factores medio ambiente deposicional que permiten la preservación del contenido de materia orgánica tales como: Tipo y condiciones geoquímicas del sedimento y fondo marino, morfología del fondo marino, hidrodinámica, fuente de suministro, tasa de sedimentación, bioturbación.

Desenvolvimento de uma plataforma SIG para apoio ao estudo da sismicidade em Portugal

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de cooperação entre o ISEL e o LNEC

Depósitos continentais e marinhos na plataforma litoral da região do Porto. Importância da tectónica na sua organização espacial

One of the most common characteristics of Portuguese littoral is the existence of a planed surface (the so-called "littoral platform"), situated at different altitudes and bordered from the inland by a straight relief, strongly contrasting with that planed surface. This one is generally covered with several outcrops of the so-called Plio-Pleistocene deposits. Till the eighties this platform has been interpreted as stable staircase of old marine levels, registering in a passive way the eustatic variations. The rigid step bordering it easterly should be a fossil cliff. However, our study has proved that many of these deposits have a continental origin. These continental deposits have fluvial or alluvial fan facies and they are lying above 40 meters. Marine deposits seem to be quite rare and they only occupy a small western area, beneath the altitude of 40 meters and developing into three different marine levels. There is a rigid step between the two kinds of deposits. We think that the clear geometric separation between these deposits together with this rigid step, indicates a tectonic origin. It seems that the sea must have touched only the western part of this surface, when neotectonic movements lowered it down. There are more evidences for neotectonic movements: a) there are faults (mainly inverse faults) affecting the higher deposits of this littoral platform; b) the same marine level seems to appear at different altitudes, developing an irregular pattern with a general trend dipping from the North to the South.

Avaliação do desempenho das políticas de gestão e proteção do litoral continental português

Esta dissertação teve como objectivo principal desenvolver indicadores que sejam ao mesmo tempo abrangentes e diferenciadores das especificidades locais existentes na orla costeira do continente português com base na informação de base disponível e assim evidenciar a importância desta abordagem no apoio à gestão integrada das zonas costeiras tal como preconizado pelas Recomendações Europeias sobre GIZC de 2002 (Recomendações 2002/413/CE, 2002). Em Portugal, é no litoral que se encontra a maior parte da sua população, assim como recursos e atividades económicas estratégicas para o interesse nacional, pelo que a disponibilização de dados, que permitam rápidas leituras em diversos domínios sobre o litoral, assumem aspectos de enorme importância em diversas vertentes que importam a um efetivo desenvolvimento que se deseja sustentável e que vão desde o apoio à gestão do ponto de vista técnico e administrativo, no suporte a decisões políticas e no apoio a sectores produtivos. Esta dissertação resulta de um estágio de 7 meses na Agência Portuguesa do Ambiente onde foi efectuado um tratamento da informação em ambiente SIG após uma recolha dos dados de base disponíveis que, embora não tenha sido exaustiva, abrange um conjunto de indicadores muito representativos da realidade costeira e que vai desde os tradicionais censos do INE de 2011 até à sua combinação com dados geográficos. O trabalho teve como ponto de partida o trabalho desenvolvido no âmbito do projeto europeu SUSTAIN, que é um projeto que pretendeu avaliar e promover políticas locais de sustentabilidade das zonas costeiras, mas onde os indicadores referentes à caracterização do risco costeiro dominaram face às recomendações resultantes do Grupo de Trabalho do Litoral criado ao abrigo do despacho n.º 6574/2014, de 20 de maio. A dissertação teve ainda como objetivo secundário a inserção dos indicadores em sistemas de informação baseados em informação geográfica de forma a poderem ter uma ampla divulgação, sendo exemplo a plataforma colaborativa SIARL - Sistema de Administração do Recurso Litoral, que possui um campo próprio para implementação de indicadores deste tipo (www.siarl.igeo.pt) e que tem como objetivo principal ser uma ferramenta de apoio à decisão e que facilite a troca de experiências e o acesso à informação institucional. A análise efetuada no âmbito desta dissertação vem em grande parte evidenciar as assimetrias já referenciadas por muitos especialistas que se debruçaram sobre estas matérias, designadamente em termos de usos do solo, de risco ou demográficos, permitindo definir rumos claros quanto à política de dados a desenvolver pelas entidades responsáveis pela sua produção tendo em vista obterem-se indicadores que visem favorecer a gestão integrada das zonas costeiras.

Composición funcional del grupo Polychaeta en la bahía de Paita y la plataforma adyacente (5°S), Perú. Febrero 2003 a octubre 2008.

El objetivo fue determinar la variación batimétrica y temporal de la composición funcional por gremios tróficos del grupo Poliquetos. Se colectaron muestras de macrobentos e información oceanográfica en tres estaciones ubicadas en la bahía (BH, 35 m), plataforma interna (PI, 65 m) y plataforma externa (PE, 117 m), de febrero 2003 a octubre 2008. Los resultados indicaron que la variabilidad estacional está sujeta a cambios de mayor escala, como el incremento de la producción primaria en primavera y verano, posibilitando un aumento de los depositívoros superficiales (SDF) en la BH durante primavera, por efecto de la acumulación de materia orgánica fitoplanctónica que llega al fondo. Asimismo, la disminución de los depositívoros superficiales (SDF) y el aumento de los suspensívoros (SF) en verano, en la BH y PI, se pueden explicar debido al incremento de la descarga de partículas terrígenas de origen vegetal, que afectan físicamente al sustrato. En tanto, los consumidores de interfaz (IF) que dominaron en verano/otoño en la PE, donde la influencia continental es menor, pueden haber sido favorecidos por la mayor calidad de flujo acumulado de fitodetritus en los sedimentos y a un menor contenido de OD, lo cual disminuyó quizás la presión por predación y competencia.

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