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Morfologia costeira, fasciologia e geotecnia na região de Puerto Jiménez, Costa Rica : um estudo integrado na análise de potencial de liquefação e erosão costeira

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Morfologia costeira, fasciologia e geotecnia na região de Puerto Jiménez, Costa Rica : um estudo integrado na análise de potencial de liquefação e erosão costeira

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Título Morfologia costeira, fasciologia e geotecnia na região de Puerto Jiménez, Costa Rica : um estudo integrado na análise de potencial de liquefação e erosão costeira
Autor Sauma, Natalia Zamora
Orientador Correa, Iran Carlos Stalliviere
Data 2007
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Geociências. Programa de Pós-Graduação em Geociências.
Assunto Erosão costeira
Fasciologia
Geologia marinha
Geomorfologia
Liquefação
Puerto Jiménez, Região (Costa Rica)
Resumo Esta pesquisa integra aspectos diferentes da geologia dos aredores de Puerto Jiménez, sul da Costa Rica. Situado aproximadamente 380 quilômetros de San José, capital do pais. O estudo compreende uma área de 28 km2. As características geomorfologicas foram interpretadas de fotografias aéreas, e posteriormente trabalho de campo, envolvendo mapeo a detalhe da superficie e subsuperfície. O trabalho de campo envolveu a descrição de colunas estratigráficas e a amostragem superficial que não sobrepasou de 5-10 cm. Para a análise do subsolo foram feitos 23 testes com DPL (Penetrômetro Dinâmico Leve). Este documento de dissertação foi dividido em três secções gerais: 1) aspectos introdutórios, metodologia e aspectos gerais teóricos; 2) a descrição dos resultados, separada, também, em 3 capítulos, com sua respectiva discussão, segundo os temas de morfologia litoral, descrição e interpretação de facies e potencial liquefação, 3) conclusões e uma última parte que inclui referências e anexos. Além dos aspectos de sedimentologia e de geomorfologia o estudo atual incorpora uma análise do potencial de liquefação em sedimentos quaternários e pliocênicos. Assim, dados das granulometrias, das geomorformas, da dinâmica e das características do solo, no geral, métodos quantitativos, como a análise geotêcnica da região; foram integrados para compreender a evolução tectônica da costa e de sua relação nos processos de liquefação e de erosão litoral. Sendo o alvo preliminar deste estudo, entender as mudanças na linha e na geoformas da costa, para determinar as implicações que pode ter a historia geológica e a evolução do litoral no estudo de riscos costeiros potenciais, considerando especificamente, o processo de liqüefação. Os dados coletados contribuem com a interpretação da evolução da costa e de seus problemas de erosão assim como, do potencial de liquefação dos sedimentos que cobrem a planície aluvional-costeira. É importante considerar que o potencial de liquefação depende não somente da atividade tectônica, mas também, dos aspectos hidrogeologicos, do tamanho do grão, da composição mineralógica e das caracteristicas geomórficas, geotêcnicas e geomorfológicas. O tamanho de grão e as análises palinológicas dos sedimentos mostraram a evolução da planície de cordões litorâneos, e os terraços marinhos e fluviais, que indicam mudanças paleoambientais, relacionadas aos processos tectônicos e oceanograficos. As fácies mais importantes definidas indicam principalmente ambientes e sistema estuarinos, e predominantemente do sistema praial. Neste estudo, a região onde predominam sedimentos mais finos ao oeste da região não se apresentaram espécimes palinologicos ou não foram reconhecidos pelo fato de estarem muito meteorizados pela redeposição ou por processos erosivos. Os sedimentos representam características de imaturidade e pouco retrabalho o que indica que existem na região processos energéticos heterogêneos e percorsos cortos dos rios. Com relação à geomorfologia da planície litoral, e a predominancia de uma rede da drenagem que mostra um controle estrutural forte. Também, diversos alinhamentos e deflexões estruturais foram distinguidos na análise geomorfológica. A integração da informação analisada previamente deu como o resultado a criação de um mapa potencial de liquefação que identifica três zonas (potencial baixo, moderado e alto) desse processo. O potencial elevado (onde os valores do fator da segurança ou, a relação CRR/CSR, são menos de um), prevalece nas zonas da planície aluvial, das áreas de manguezal e na póspraia, diminuindo no topo dos terraços soerguidos distinguíveis na região e na montanha.
Abstract The present work integrates different aspects of geology of the surroundings of Puerto Jiménez, located about 380 km from San José, in southern Costa Rica. The study comprises an area of 28 km2, where geomorphologic characteristics were interpreted from aerial photography, and later field work, that involved detail mapping of superficial and the sub-surface. The field work involved description of stratigraphic columns, and superficial sampling done in between 5 to 10 cm. For the subsoil analysis, 23 tests were made with DPL (Dynamic Probing Light). This dissertation is divided in three parts: 1) introductory aspects, methodology and theoretical general aspects; 2) description of results, also separated, in 3 chapters, with their respective discussion, according to the subject of coastal morphology, description and interpretation of facies and liquefaction potential, 3) conclusions, references and appendix. In addition to the aspects of sedimentology and geomorphology the present study incorporates an analysis of the potential of liquefaction in Quaternary and Pliocene sediments. Data of sedimentology, geomorphology, dynamics and characteristics of soil, in especifically, quantitative methods as the geotechnical analysis of the ground; were integrated to understand the tectonic evolution of the coast and it’s relation with the liquefaction process and coastal erosion. The primary objective is to study the changes in the coastline in Puerto Jiménez, and to determine the implications that may have geological history, as well as the coastal evolution in the study in regards to potential coastal risks, considering specifically the process of liquefaction. The collected data provides a contribution by helping achieve a better understanding about the evolution of the coast and its problems regarding the erosion as well as, the potential of the liquefaction of the sediments that cover the aluvional-coastal plain. It is important to stand out that the liquefaction potential depends not only on the tectonic activity, but also, on the hidrogeological, grain size, mineralogy composition, geologic, geotechnical and geomorphologic aspects. The grain size and palinological analysis of sediments in the surface provide essential information about the evolution of the strand plain, and marine and fluvial terraces, which indicate the relationship between the paleoenvironmental changes to the tectonic and the oceanographic processes. The most important facies defined are constituted of sedimentary character and in some cases palynomorph asemblages indicate mainly estuarine environments and beach system deposits. In this particular region, where the study is focussed, most of the muddy sediments do not present palinological specimens or they could not be recognized since they are very weathered by erosive processes and redeposition. It is mainly consisted. The area is represented by immaturity that indicate not continuous energic fluxes or processes and short river drainage. In relation to the geomorphology of the coastal plain, a morphologic predominance constituted by beach ridges has been recognized; the drainage network shows a strong structural control. In addition, several structural alignments and deflections were distinguished in the geomorphic analysis. The integration of the information previously analyzed provided as a result the creation of a liquefaction potential map identifying three zones of low, moderate and high potential for that process. The high potential of liquefaction (where the values of the factor of safety or, relation CRR/CSR, are less than one), prevails in the zones of alluvial plain, mangroves areas and backshore, being decreased in the upper part of the raised terraces and mountains.
Resumen El presente trabajo integra diferentes aspectos de la geología en la región de Puerto Jiménez, ubicada a en la zona sur de Costa Rica a unos 380 km de San José. El estudio comprende un área de 28 km2, donde se analizaron las características geomorfológicas y sedimentológicas con ayuda de fotografias aéreas, y posterior trabajo de campo, que involucró mapeo a detalle y muestreo tanto superficial como subsuperficialmente. La labor de campo involucró descripción de columnas, muestreo superficial del suelo, entre 5-10 cm, para el análisis del subsuelo se realizaron 23 ensayos con DPL (Dynamic Probing Light). El estudio elaborado se divide en tres partes: 1) aspectos introductorios, metodologías y aspectos teóricos generales; 2) descripción de los resultados separados, así mismo, en 3 capítulos, con su respectiva discusión, según el tema de morfología costera, descripción de facies y el potencial de licuefacción, 3) conclusiones, referencias y anexos. Además de los aspectos de sedimentología y geomorfología el presente estudio incorpora un análisis del potencial de licuefacción en sedimentos cuaternarios y pliocénicos. Datos de sedimentología, geomorfología, datos de la dinámica y características, en general métodos cuantitativos como el análisis geotécnico del suelo; fueron integrados para entender la evolución tectónica de la costa y su relación en proceso de licuefacción y erosión costera. Siendo el objetivo principal, realizar un estudio sobre los cambios en la línea de costa en puerto Jiménez, determinando las implicaciones que puede tener la historia geológica y la evoloción costera en el estudio sobre potencial de riesgos, considerando específicamente el riesgo de licuefacción. Los datos obtenidos contribuyen a tener más claridad en la evolución de la costa y sus problemas de erosión así como, el potencial de licuefacción de los sedimentos que cubren la llanura aluvio-costera. Es importante resaltar que el potencial de licuefacción depende no solo de la actividad tectónica, sino también, de las características hidrogeológicas, granulométricas, composición mineralogica, geomorfología, aspectos geológicos y geotécnicos. Los análisis granulométricos y palinológicos de los sedimentos en superficie muestran información relevante sobre la evolución de la planicie de cordones arenosos, terrazas marinas y fluviales, que indican posibles cambios paleoambientales relacionados al factor tectónico y a los procesos oceanográficos. Las facies más importantes definidas están constituidas de palinomorfos y de caracter sedimentario que indican ambientes estuarino y del sistema de playa, predominantemente. En esta región en estudio se encontró que las facies de sedimentos limosos no presentan especímenes palinológicos o no pudieron ser reconocidos por el hecho de estar muy alteradas por procesos depositacionales y erosivos. Predominan en la región, sedimentos que representan inmadurez y procesos oceanograficos no homogéneos y que los rios los transportam por un trayecto corto. En relación con la geomorfología de la planicie costera, se reconoce una predominancia morfológica constituida por cordones arenosos, una red de drenaje que muestra un fuerte control estrutural. Así mismo, varios alineamientos estructurales y deflexiones fueron distinguidos en el análisis geomorfológico. La integración de la información previamente analizada dio como resultado la creación del mapa de potencial de licuefacción mediante el cual se identificó tres regiones de bajo, moderado y alto potencial de ese proceso. El alto potencial de licuefacción (donde los valores del factor de seguridad o, relación CRR/CSR, es menor que 1), prevalece en las zonas de llanura aluvial, zona de manglar y la zona tras playa, siendo inferior en la parte superior de las terrazas levantadas y la zona montañosa.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/12532
Arquivos Descrição Formato
000629599.pdf (7.567Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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