@PhDThesis{Alves:2021:NoPaBa,
author = "Alves, Fabio Corr{\^e}a",
title = "DEM-based morphotectonic analysis of a passive continental margin
of South America: northern Para{\'{\i}}ba Basin, NE Brazil",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2021",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2021-01-22",
keywords = "tectonic uplifiting, intraplate compression, far-field stress,
late pleistocene, remote sensing, soerguimento tect{\^o}nico,
compress{\~a}o intraplaca, campo de tens{\~a}o distal,
pleistoceno tardio, sensoriamento remoto.",
abstract = "The evolution of the relief in several areas of northeastern
Brazil has been increasingly related to tectonics. This is the
case of the central and southern sectors of the Para{\'{\i}}ba
Basin, where basin inversion has been suggested by an abundance of
faults and folds in Miocene and late Pleistocene deposits
displaying domic relief. A previous geomorphological investigation
revealed a similar relief in Quaternary deposits to the north in
this basin. However, rock exposures in this sector are scarce,
making it difficult to carry out a detailed geological
investigation to verify whether the domic relief was also due to
basin inversion. This work aimed to investigate if qualitative and
quantitative analyses of digital elevation model (DEM) data can
explain if the dome at the northern sector of the Para{\'{\i}}ba
Basin is related to the tectonic inversion in the Late Quaternary.
This development used the 1 arc-second DEM of the Shuttle Radar
Topography Mission (SRTM) as data source for different
applications. The morphological analysis of the domic reliefs was
based on drainage networks, swath topographic profiles and
geomorphic indices, analysis of drainage divides, as well as
detection and study of knickpoints. A methodology for geological
discrimination of sedimentary units was developed through
geomorphometric regionalization and revealed that the slope,
elevation, hypsometric integral, topographic coherence, and valley
depth were the most suitable variables to discriminate Miocene
from Quaternary units. This method resulted satisfactory overall
(80.6 %) and by class accuracies (Post-Barreiras terrain:
producers accuracies = 83% and users accuracies = 90.7 %). The
morphological analysis of the domic reliefs revealed radial to
recurved trellis patterns; tilted and asymmetric sub-basins; and
anomalous river profiles. The analysis of drainage divide
indicated some mobile segments with direction towards a
high-elevation, chevron-shaped plateau related to lithological
control by differences in bedrock erodibility. Although this was
the cause of some knickpoints detected in the study area, river
profiles with slope-break knickpoints, and steep channels with
high incision and elevation values recorded mostly on homogeneous
lithology were more likely related to tectonics. Statistical
analysis suggested that the lowest knickpoints in each river were
formed during a single tectonic event not older than the Miocene.
The geomorphometric evidence of tectonic control, added to the
domic relief, suggested that the northern Para{\'{\i}}ba Basin
might have also been affected by the basin inversion that produced
the folding of correlated strata in the central and southern
sectors of the Para{\'{\i}}ba Basin. This event is correlated
with the Andean Quechuan tectonic phase. Therefore, the most
likely is that a pulse of rock upwarping could have triggered the
lowering of river base levels and the propagation of knickpoints
upstream river profiles, probably due to intraplate compression by
the combined pushes of the Mid-Atlantic Ridge (towards the W) and
the Andes (towards the E), as suggested for other areas in NE
Brazil. These results corroborate the proposal that the passive
margin of the South American plate remained under tectonic stress
long after the main rifting in the late Jurassic-early Cretaceous.
RESUMO: A evolu{\c{c}}{\~a}o do relevo de v{\'a}rias {\'a}reas
do nordeste do Brasil tem sido frequentemente relacionada {\`a}
tect{\^o}nica. Esse {\'e} o caso dos setores central e sul da
Bacia Para{\'{\i}}ba, onde uma abund{\^a}ncia de falhas e
dobras em dep{\'o}sitos mioc{\^e}nicos e pleistoc{\^e}nicos
tardios que exibem relevo d{\^o}mico sugerem a invers{\~a}o de
bacia. Uma investiga{\c{c}}{\~a}o geomorfol{\'o}gica
pr{\'e}via revelou um relevo similar em dep{\'o}sitos
quatern{\'a}rios para o norte desta bacia. Por{\'e}m,
exposi{\c{c}}{\~o}es rochosas neste setor s{\~a}o escassas,
tornando dif{\'{\i}}cil conduzir uma investiga{\c{c}}{\~a}o
geol{\'o}gica de detalhe para verificar se o relevo d{\^o}mico
foi tamb{\'e}m relacionado {\`a} invers{\~a}o de bacia. Esse
trabalho teve como objetivo investigar se an{\'a}lises
qualitativas e quantitativas de dados de modelo digital de
eleva{\c{c}}{\~a}o (MDE) podem explicar se o domo no norte da
Bacia Para{\'{\i}}ba est{\'a} relacionado {\`a} invers{\~a}o
tect{\^o}nica no Quatern{\'a}rio tardio. Esse desenvolvimento
baseou-se no MDE de 1 arco-segundo da miss{\~a}o de topografia de
radar orbital (SRTM) como fonte de dados para diferentes
aplica{\c{c}}{\~o}es. A an{\'a}lise morfol{\'o}gica dos
relevos d{\^o}micos baseou-se nas redes de drenagem, perfis
topogr{\'a}ficos em faixa e {\'{\i}}ndices geom{\'o}rficos,
an{\'a}lise de divisores de drenagem, bem como
detec{\c{c}}{\~a}o e estudo de knickpoints. Uma metodologia para
discrimina{\c{c}}{\~a}o geol{\'o}gica de unidades sedimentares
foi desenvolvida atrav{\'e}s da regionaliza{\c{c}}{\~a}o
geomorfom{\'e}trica e revelou que a declividade,
eleva{\c{c}}{\~a}o, integral hipsom{\'e}trica, coher{\^e}ncia
topogr{\'a}fica e profundidade de vale foram as vari{\'a}veis
mais adequadas para separar as unidades mioc{\^e}nicas das
quatern{\'a}rias. Esse m{\'e}todo resultou em exatid{\~a}o
geral (80,6%) e por classe (terreno P{\'o}s-Barreiras:
exatid{\~a}o do produtor = 83% e exatid{\~a}o do usu{\'a}rio =
90,7%) satisfat{\'o}rias. A an{\'a}lise morfol{\'o}gica dos
relevos d{\^o}micos revelou padr{\~o}es treli{\c{c}}a recurvada
{\`a} radial; sub-bacias assim{\'e}tricas e basculadas; e perfis
longitudinais an{\^o}malos. A an{\'a}lise do divisor de drenagem
indicou alguns segmentos m{\'o}veis com dire{\c{c}}{\~a}o para
um plateau elevado com forma em V relacionados {\`a} controle
litol{\'o}gico por diferen{\c{c}}as de erodibilidade do leito.
Embora essa foi a causa de alguns knickpoints detectados na
{\'a}rea de estudo, perfis longitudinais com knickpoints
slope-break e canais inclinados com valores de incis{\~a}o e
eleva{\c{c}}{\~a}o altos registrados principalmente sobre
litologias homog{\^e}neas foram provavelmente relacionados a
tect{\^o}nica. An{\'a}lises estat{\'{\i}}sticas sugeriram que
os knickpoints mais baixos em cada perfil foram formados por um
{\'u}nico evento tect{\^o}nico, de idade pelo menos do Mioceno.
A evid{\^e}ncia geomorfom{\'e}trica de controle tect{\^o}nico,
aliado ao relevo d{\^o}mico, sugeriu que a borda norte da Bacia
Para{\'{\i}}ba pode ter sido tamb{\'e}m afetada por
invers{\~a}o de bacia que produziu o dobramento de estratos
correlatos nos setores central e sul da Bacia Para{\'{\i}}ba.
Esse evento est{\'a} correlacionado com a fase tect{\^o}nica
Andina Quechua. Portanto, o mais prov{\'a}vel {\'e} que um pulso
de soerguimento poderia ter levado ao rebaixamento do
n{\'{\i}}vel de base dos rios e a propaga{\c{c}}{\~a}o de
knickpoints a montante dos perfis longitudinais, possivelmente
devido {\`a} compress{\~a}o intraplaca pelos empurr{\~o}es
combinados da dorsal mesoatl{\^a}ntica (em dire{\c{c}}{\~a}o W)
e Andes (em dire{\c{c}}{\~a}o E), como sugerido para outras
{\'a}reas do NE do Brasil. Esses resultados corroboram a proposta
de que a margem passiva da placa Sul-Americana permaneceu sobre
esfor{\c{c}}os tect{\^o}nicos muito tempo depois do rifteamento
principal no Juro-Cret{\'a}ceo inferior.",
committee = "Novo, Evlyn M{\'a}rcia Le{\~a}o de Moraes (presidente) and
Valeriano, M{\'a}rcio de Morisson (orientador) and Rossetti,
Dilce de F{\'a}tima (orientadora) and Bezerra, Francisco Hilario
Rego and Vasconcelos, David Lino",
englishtitle = "An{\'a}lise morfotect{\^o}nica baseada em MDE de uma margem
continental passiva da Am{\'e}rica do Sul: norte da Bacia
Para{\'{\i}}ba, NE do Brasil.",
language = "en",
pages = "137",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/449LS8B",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/449LS8B",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "09 maio 2024"
}