ARTÍCULOS
Aplicación de la teledetección espacial óptica y de radar para el análisis geológico y la detección de áreas mineralizadas en el sector central del Macizo del Deseado, Provincia de Santa Cruz
Daniela Marchionni1 y Isidoro Schalamuk2
1 Instituto de Recursos Minerales (Universidad Nacional de La Plata - CIC), La Plata. E-mail: dmarchi@inremi.unlp.edu.ar
2 Instituto de Recursos Minerales (Universidad Nacional de La Plata - CIC)- CONICET, La Plata. E-mail: ischala@inremi.unlp.edu.ar
RESUMEN
En el sector austral de Argentina, el macizo del Deseado ha despertado un gran interés geológico-minero, en virtud de los numerosos depósitos epitermales de metales preciosos (Au - Ag) que han sido reconocidos en esta comarca, vinculados espacial y temporalmente al volcanismo jurásico del Grupo Bahía Laura. En las investigaciones que lleva adelante el Instituto de Recursos Minerales (INREMI), orientadas a la localización de este tipo de depósitos, la tecnología satelital, incorporada como una herramienta de prospección, ha facilitado la identificación de varios sectores con evidencias de alteración hidrotermal y mineralizaciones asociadas. En esta contribución se presentan los resultados de una investigación basada en la utilización conjunta de imágenes ópticas multiespectrales (TM y ETM+ de LANDSAT, ASTER de TERRA) e imágenes de radar (SAR de ERS-1 y 2 y de RADARSAT-1) para el análisis geológico con fines prospectivos en esta región. Las diversas estrategias de procesamiento digital empleadas han llevado a la identificación de varias áreas de interés geológico-minero, las cuales han sido confirmadas y caracterizadas a través de trabajos de campo de detalle. La evaluación de las distintas fuentes de información utilizadas nos ha permitido examinar los alcances y limitaciones de la incorporación de esta herramienta durante las etapas tradicionales de cartografía geológica y prospección minera, dando lugar al diseño de un diagrama metodológico de trabajo y a la definición de guías de prospección con base en la información satelital.
Palabras clave: Sensores remotos; Prospección minera; Alteración hidrotermal; Macizo del Deseado.
ABSTRACT: Optical and radar spatial remote sensing application for geological analysis and mineralized areas detection in the central part of the Deseado Massiff, Santa Cruz province . The Deseado Massif, located in the southern part of Argentina, is a region of a great geological-mining interest, due to the presence of a numerous precious metals (Au - Ag) epithermal deposits. These deposits are spatially and temporarily related to the Jurassic volcanism of Bahía Laura Group. The investigations guided to the localization of this kind of deposits, developed by the Institute of Mineral Resources (INREMI), incorporating the satellite technology as a prospecting tool. This methodology allowed the identification of several sectors with hydrothermal alteration evidences and associated mineralizations. The results of a research based on the use of multispectral (LANDSATTM and ETM+, TERRA-ASTER) and radar images (ERS-1 and ERS-2 SAR and RADARSAT-1 SAR) for the geological analysis with prospective goals, are presented in this contribution. The diverse digital processing strategies that have been employed, conducted to the identification of several areas with geological-mining interest, which have been confirmed and characterized through detailed field works. The evaluation of the different information sources that have been used, allowed us to examine the benefits and limitations of the incorporation of this tool during the traditional stages of geological cartography and mining prospecting. It also conduced to the design of a work methodological sequence and to the definition of prospecting guides based on the available satellite imagery.
Keywords: Remote sensing; Mineral prospection; Hydrothermal alteration; Deseado Massif.
INTRODUCCIÓN
Actualmente son numerosos los sistemas
de teledetección que ponen a disposición
una gran variedad de imágenes de utilidad
en la cartografía geológica y en la
prospección minera y, de hecho, las mismas
son utilizadas sistemáticamente desde
las etapas iniciales de los programas
de prospección y exploración regional.
En las últimas décadas, se ha registrado
un gran crecimiento en cuanto a la disponibilidad
y calidad de los datos y a los
métodos de procesamiento, gracias al rápido
avance de la tecnología espacial y la
informática. En tal sentido, en los últimos
años se observa una tendencia general
al aumento de la resolución espectral,
espacial y radiométrica de los sensores, la
que es acompañada, por lo general, de
una disminución en el área de cobertura de las imágenes y un aumento en el volumen
de los datos digitales. El lanzamiento
de una nueva generación de sensores a
bordo de satélites -multiespectrales, hiperespectrales
y de radar- y el fácil acceso a
estas fuentes de información, ofrece al
geólogo una poderosa herramienta de
prospección. Sin embargo, la efectividad
del uso de las imágenes radica en la selección
adecuada de las mismas en términos
de resolución de los sensores, en relación
con los objetivos geológicos planteados,
las características de los blancos y la escala
de trabajo.
Las imágenes ópticas multiespectrales,
con cobertura espectral en las longitudes
de onda del visible y del infrarrojo de
onda corta y térmico (TM y ETM+ de
LANDSAT, ASTER de TERRA), son
utilizadas frecuentemente para detectar la
existencia de rocas afectadas por procesos
hidrotermales en distintos ambientes
geológicos, si bien no todas las áreas de
alteración hidrotermal están vinculadas a
depósitos minerales de interés económico
y no todos los depósitos son puestos
en evidencia por la presencia de áreas de
alteración. En los casos en que las rocas
alteradas hayan quedado expuestas en superficie
por la acción de procesos erosivos
o tectónicos, las imágenes multiespectrales
constituyen una herramienta de
gran utilidad para su detección, dado que
las áreas afectadas se ponen de manifiesto
como anomalías espectrales, las que
pueden constituir valiosos indicadores
superficiales de la presencia de concentraciones
minerales. Por su parte, las imágenes
de radar (ERS/SAR y RADARSAT/
SAR), adquiridas en el rango de las
microondas, dada la geometría de observación
de los sistemas de radar (observación
lateral), aportan información esencial
para el análisis geomorfológico y estructural,
contribuyendo a la localización
de áreas favorables.
El objetivo de esta contribución es precisamente,
presentar los resultados de una
investigación realizada en el sector central
del macizo del Deseado, orientada a optimizar
la utilización de las imágenes de satélite
y los procedimientos de análisis digital
para explotar al máximo sus potencialidades
en la cartografía geológica con
fines prospectivos, teniendo en cuenta
tanto la búsqueda de litologías aptas y
anomalías espectrales como la utilización
de criterios morfológicos y estructurales.
ÁREA DE ESTUDIO
El área de estudio se encuentra ubicada en el sector central del macizo del Deseado entre los 47º30' y 48º30' de latitud sur y entre los 69º15' y 70º15' de longitud oeste, cubriendo una superficie de cerca de 10.000 km2 (Fig. 1a) El clima de esta región es continental riguroso y semiárido, con escasa pluviosidad y precipitaciones nivales abundantes durante los meses de invierno. Es característica la presencia de vientos persistentes e intensos, provenientes principalmente de los cuadrantes oeste y noroeste. Estas condiciones climáticas no permitieron el desarrollo de una cubierta vegetal importante, por lo que el desarrollo de los suelos se ha visto limitado, dominando los suelos esqueléticos, pedregosos-arenosos, donde el horizonte húmico está poco desarrollado o ausente. La presencia de suelos maduros y evolucionados es excepcional y está restringida a los mallines, sectores muy reducidos, con mayor contenido de humedad y materia orgánica. La vegetación dominante, típica de ambientes semidesérticos, es la estepa arbustiva xerófila, en la que predominan los arbustos achaparrados, adaptados al clima árido ventoso, que se presentan muy esparcidos, dejando un gran porcentaje de suelo desnudo. La vegetación está constituida por matas áfilas, con hojas reducidas o espinosas y por especies en cojín. Las especies dominantes son: mata negra, cola piche, molle y coirón. La red de drenaje está poco integrada y la mayoría de los cauces son de régimen efímero. En muchos casos los cursos de agua desembocan en pequeñas cuencas endorreicas, que alojan lagunas poco profundas, de carácter temporario.
Figura 1: a) Mapa de ubicación general del área de estudio dentro del contexto regional del macizo del Deseado; b) Distribución de las áreas piloto y algunas estancias
de referencia sobre la imagen LANDSAT-TM (RGB: 741).
Geología local
En el macizo del Deseado se han registrado,
a lo largo de toda su historia geológica,
importantes episodios volcanogénicos,
los que han dado lugar a la formación
de un extenso plateau de rocas piroclásticas
y volcánicas de naturaleza bimodal,
de edad jurásica y a amplios mantos
y mesetas de basaltos cenozoicos. En elárea de estudio (Fig.1b), el 90% de la superficie
corresponde a las unidades volcanogénicas
mesozoicas y cenozoicas,
entre las cuales las unidades volcánicas y
volcaniclásticas jurásicas ocupan un 70%
y las unidades volcánicas efusivas de edad
terciaria y cuaternaria un 20%. El 10 %
restante de la superficie es ocupada por
materiales sedimentarios terciarios, relleno
moderno y rocas del basamento.
El volcanismo extensional jurásico representa
el acontecimiento geológico más
importante de la comarca. Está representado
por el complejo volcánico-piroclástico-
sedimentario del Grupo Bahía Laura
(Lesta y Ferello 1972) del Jurásico medio
a superior, integrado por las
Formaciones Bajo Pobre, Chon Aike y
La Matilde. La Formación Bajo Pobre
(Lesta y Ferello 1972), compuesta por andesitas,
dacitas y basaltos, constituye lomadas
bajas redondeadas muy dispersas,
remanentes de antiguas coladas desmembradas
por procesos erosivos. En sus niveles
superiores se intercala con la
Formación Chon Aike (Echeveste et al.
2001), de gran desarrollo superficial,
constituida principalmente por mantos
de ignimbritas, acompañadas por facies
lávicas y algunos cuerpos subvolcánicos
de composición riolítica a riodacítica.
Los depósitos ignimbríticos, que componen
la mayor parte de los afloramientos,
varían en la proporción y composición de
los cristaloclastos y fragmentos líticos y
en el grado de soldamiento. Se presentan
también lapillitas, tobas laminadas fosilíferas
y tufitas, de Formación La Matilde
(Stipanicic y Reig 1957). Por su parte, las
efusiones basálticas cenozoicas, se han
emplazado en niveles topográficos distintos
y alternan con materiales sedimentarios
terciarios. El Basalto Cerro del
Doce (Panza 1982) del Eoceno medio,
con su mayor desarrollo en el sector nororiental
del área, ocupa los altos topográficos,
dando lugar a frecuentes casos de
inversión de relieve. El Basalto Strobel,
del Mioceno medio, forma una extensa
meseta continua en el extremo sud-occidental
del área (Panza y Marín 1998) y el
Basalto Cerro Tejedor (Sacomani 1984),
del Mioceno superior-Plioceno inferior,
constituye la meseta y cerro homónimos.
Las efusiones basálticas más modernas
están representadas por el Basalto La
Angelita (Panza 1982), del Plioceno superior-
Pleistoceno inferior, que presenta
una gran distribución areal y forma extensos
mantos que ocupan los bajos topográficos.
Geomorfología
El intenso volcanismo que caracteriza la
historia geológica de la región imprimió a
esta comarca una morfología particular.
Su relieve es dominado por un paisaje serrano
muy irregular, con desniveles topográficos
pronunciados provocados por
acción fluvial, labrado en las unidades piroclásticas
y volcánicas jurásicas. La reconstrucción
del relieve jurásico es muy
difícil debido al importante grado de erosión
que presentan los depósitos de esa
edad. Como geoformas propias del paisaje
volcánico jurásico se identificaron
coladas piroclásticas, mantos tobáceos y
campos lávicos. Asociados a estos últimos,
se reconocieron algunos domos lávicos
y formas relícticas de la erosión: diques
de lava y conductos de emisión. La
presencia de materiales tobáceos depositados
en ambientes lagunares someros,
con improntas vegetales bien conservadas
y calizas estromatolíticas asociadas,
indica la presencia de antiguos bajos de
carácter local que, en ocasiones, coinciden
con las áreas deprimidas más modernas.
Por el contrario, en toda la región, se observa
un importante grado de conservación
de las morfologías volcánicas asociadas
a las efusiones basálticas cenozoicas.
En los sectores donde dominan las
coladas basálticas de edad terciaria, el paisaje
es mesetiforme, donde depósitos
más antiguos se presentan coronados por
extensas coladas de basaltos terciarios sobreelevados,
con contornos irregulares y
laderas escalonadas, acompañadas por
frecuentes depósitos de remoción en
masa. Se observan también distintos niveles
de coladas basálticas encauzadas y
cerros mesa o testigo, como formas relícticas
de la erosión. En relación con las
efusiones basálticas cuaternarias, se observa
un paisaje llano, de amplias planicies
cubiertas por extensos mantos y escoriales
basálticos, cuya continuidad es
interrumpida por la presencia de conos
volcánicos (conos de escoria) y ventanas
lávicas. Es llamativa la gran concentración
de conos volcánicos cuaternarios en
el sector sur del área. Gran parte de estos
aparatos volcánicos se distribuyen a lo
largo de una faja de orientación ONOESE
de unos 25 km de ancho
(Marchionni y Tessone 2009).
Mineralizaciones
El macizo del Deseado es potencialmente
rico desde el punto de vista metalogénico,
como lo indican los antecedentes de
depósitos epitermales de metales preciosos
que han sido reconocidos en esta región
y que se consideran vinculados al
volcanismo ácido jurásico del Grupo
Bahía Laura (Schalamuk et al. 1997). Los episodios efusivos póstumos de este volcanismo
fueron acompañados por una
intensa actividad hidrotermal que propició la circulación de fluidos silíceos con
concentraciones anómalas de metales
preciosos, los que precipitaron formando
depósitos y manifestaciones minerales.
En líneas generales, la depositación de
rellenos silíceos estuvo relacionada preferentemente
a la tectónica regional (Fernández et al. 1996), si bien las estructuras
de cuarzo detectadas no responden a los
sistemas de fracturación más regionales,
sino que suelen responder a fracturas
más locales, en algunos casos producidas
por fenómenos volcánicos, como el emplazamiento
de domos lávicos (Tessone y
Del Blanco 1998). En el área de estudio
se pueden mencionar los distritos de La
Josefina, La Valenciana, La Manchuria,
La Esperanza, La Marcelina y San Pedro,
entre los más importantes.
Las mineralizaciones epitermales se hospedan
fundamentalmente en las unidades
volcaniclásticas del Grupo Bahía Laura:
principalmente en lavas e ignimbritas de
la Formación Chon Aike, secundariamente
en los niveles basalto-andesíticos
de la Formación Bajo Pobre y, en forma
más aislada, en tobas y lapillitas de
Formación La Matilde. Las rocas de caja
se encuentran afectadas por distintos tipos
de alteración hidrotermal, donde
predomina la silicificación, acompañada
por sericitización, argilización (caolinita,
illita y montmorillonita) y, en las rocas
básicas, propilitización. Se han identificado
depósitos geotermales de tipo hotspring (Berger 1985, Silberman 1982) provocados
por la descarga de fluidos hidrotermales
en superficie, asociados a la presencia
de brechas hidrotermales, a la formación
de sinter silíceos y a zonas de intensa
silicificación o de venillas en stockwork.
El estilo de las mineralizaciones de
mayor profundidad es esencialmente vetiforme,
con un fuerte control estructural
-donde las direcciones preferenciales son
ONO, E y N-, con desarrollo de texturas
bandeadas, macizas y brechosas y es
acompañado por brechas, stockworks y diseminaciones
asociadas. Los contenidos
de oro y plata de estas mineralizaciones
son variables, con una aparente tendencia
al predominio de plata (Schala-muk et al.
2002). Sobre la base de las características
geológicas y metalogénicas de sus depósitos,
el macizo del Deseado fue definido
por Schalamuk et al. (1999) como una
provincia auroargentífera, con mineralización
epitermal de baja sulfuración
(Hedenquist 1987) o adularia-sericita
(Heald et al. 1987).
METODOLOGÍA DE TRABAJO
La metodología seguida en esta investigación se basó en el análisis integrado de la información proveniente de imágenes ópticas multiespectrales e imágenes de radar, complementado con la utilización de modelos digitales de elevación. Para la extracción de la información geológica se recurrió tanto al análisis digital como a la interpretación visual de los datos. La metodología desarrollada puede condensarse en cuatro ejes temáticos básicos con objetivos particulares (Fig. 2): a) discriminación y carteo de unidades litológicas, b) reconocimiento de morfologías de origen volcánico, c) identificación de rasgos lineales con significado estructural y d) detección de áreas de alteración hidrotermal. Cada línea de investigación seguida requirió de la aplicación de metodologías de análisis específicas sobre distintos tipos de imágenes y de la implementación de procedimientos de validación de campo particulares, incorporando nuevos criterios de análisis a los geológicos tradicionales: criterios espectrales (radiometría de campo) y texturales (rugosidad de superficie) para las imágenes ópticas y de radar, respectivamente (Marchionni et al. 2007).
Figura 2: Propuesta metodológica planteada para el análisis geológico con fines prospectivos del área de
estudio. Los círculos blancos señalan las metodologías utilizadas para la validación de la información espectral
y textural de las imágenes.
Durante las distintas etapas de la investigación
se realizaron distintos análisis numéricos
y estadísticos, algunos de los
cuales fueron descartados y otros desarrollados
con mayor profundidad, de
acuerdo con los objetivos planteados inicialmente.
Fueron seleccionadas variasáreas piloto con un alto o mediano grado
de conocimiento, sobre las cuales se experimentaron
las distintas metodologías
de análisis: La Josefina (Moreira 2005),
La Manchuria (Tessone 1999), La
Valenciana (Del Blanco et al. 2004) y La
Esperanza (Mykietiuk 2006). Aquellas
metodologías que se mostraron más
efectivas en el análisis de las áreas piloto
fueron repetidas en otros sectores no conocidos
o con un menor grado de conocimiento.
De esta manera la información obtenida pudo ser extrapolada a otros
sectores del área de estudio, permitiendo
la identificación de anomalías espectrales,
algunas de las cuales fueron confirmadas
por trabajos de campo de detalle comoáreas de alteración hidrotermal, a veces
vinculadas a estructuras mineralizadas.
Los trabajos de campo consistieron en el
reconocimiento geológico de las unidades
observadas y un muestreo expeditivo
para análisis petrológico de las unidades
litológicas, mineralógico de las alteraciones
(por difracción de rayos-X) y geoquímico
de las áreas mineralizadas y de sus
rocas de caja, para la detección de elementos
metálicos. Mediante la superposición
y cruce de las distintas fuentes de información
se definieron los principales
rasgos geológicos, estructurales y morfológicos
del área de estudio y se obtuvo
una cartografía geológico-estructural a
escala regional que sintetiza la información
extraída de las imágenes y el conocimiento
de campo sobre algunos sectores
(Escala 1:200.000). También se generó una cartografía de mayor detalle sobre
los sectores seleccionados como de mayor
interés geológico-minero (1:50.000).
A escala de reconocimiento, se consiguió una visión global del área de estudio en el
contexto general del macizo del Deseado
(1:500.000).
Imágenes utilizadas
Fueron utilizadas dos imágenes TM
(Thematic Mapper) del satélite LANDSAT-
5 de coordenadas WRS: 229/093 y
229/094 y dos imágenes ETM+ (Enhanced Thematic Mapper) del satélite
LANDSAT-7, de iguales coordenadas.
Fue incorporada también una imagen del
satélite argentino SAC-C, adquirida por el
instrumento MMRS (Multispectral Medium
Resolution Scanner). Esta imagen, dado su
ancho de barrido, alcanza a cubrir la superficie
del Macizo del Deseado en su totalidad.
Para la realización de algunos
análisis específicos en el Infrarrojo
Térmico, se incorporaron dos imágenes
adquiridas por el instrumento ASTER
(Advanced Spaceborne Thermal Emission And
Reflection Radiometer) del satélite TERRA.
En el Cuadro 1 se detallan las principales
características de las imágenes utilizadas,
las cuales involucran la posibilidad de discriminar
distintos tipos de cubiertas geológicas
(resolución espectral) y la capacidad
de registrar información de detalle
(resolución espacial).
CUADRO 1: Resolución espectral y espacial de las imágenes ópticas multiespectrales
utilizadas.
Las imágenes de radar utilizadas en esta
investigación fueron tomadas por distintos
sistemas SAR (Synthetic Aperture
Radar) que operan en el rango de las microondas,
en banda C (f= 5,3 Ghz,λ=5,66 cm). Se utilizaron dos imágenes
SAR de los satélites europeos ERS-1 y 2,
de polarización vertical semejante VV, enórbitas descendente y ascendente, con
23º de inclinación del haz de radar.
También se programó la adquisición de
dos pares estereoscópicos de imágenes
SAR del satélite canadiense RADARSAT-
1, de polarización horizontal semejante
HH. El par ascendente S2 (24º-31º)- S6
(41º-46º) y el par descendente S3 (30º-
37º) - S7 (45º-49º). Estos pares estereoscópicos
permitieron la generación de un
modelo digital de elevación de mediana
resolución (30 m). Fue incorporado también
el MDE de la misión SRTM (Shuttle
Radar Topography Mission), de baja resolución
(90 m), cubriendo el macizo del
Deseado en su totalidad. Para aplicaciones
más locales se generó un modelo de
elevación de alta resolución (15 m), a partir
de la digitalización de curvas de nivel.
Con las imágenes disponibles y los modelos
digitales de elevación se generó un
banco de datos digitales georreferenciado
para lo cual las imágenes MMRS de
SAC-C y LANDSAT-TM y ETM+ fueron
rectificadas geométricamente y georreferenciadas.
Para las imágenes SAR de
RADARSAT se realizó una corrección
geométrica en tres dimensiones (ortorectificación)
para compensar las distorsiones
provocadas por la geometría de observación
lateral del radar en relación con
la topografía del terreno. Para ajustar el
rango de valores digitales de las imágenes
a una escala radiométrica absoluta, se realizó la calibración radiométrica y corrección
atmosférica de las imágenes LANDSAT-
TM y ETM+, acompañadas por una
corrección topográfica, a través de las
cuales fueron obtenidas imágenes de radiancia
aparente y reflectancia de superficie.
Estas conversiones permitieron relacionar
la información extraída de las imágenes
con la proveniente de las medidas
de radiometría de campo, para la caracterización
espectral de litologías y alteraciones.
Por su parte, las imágenes RADARSAT/
SAR fueron convertidas a imágenes de brillantez (λº) y retrodispersión
(λº), para poder caracterizar cuantitativamente
las distintas unidades litológicas.
Las tareas de procesamiento digital de las
imágenes se realizaron con los programas
PCI de Easi/Pace V.6.3 y GEOMÁTICA
de PCI Geomatics V.8.2. Para la calibración
radiométrica y corrección atmosférica
fue utilizado el programa REFLECT
del Département de Géographie de l'Université de Montréal (Cavayas 2001).
Técnicas de análisis empleadas
Se analizaron las posibilidades de discriminación
de las distintas facies litológicas
asociadas al volcanismo jurásico y magmatismo
cenozoico, tanto desde el punto
de vista de sus respuestas espectrales
como de sus características texturales. La
discriminación y el carteo de unidades litológicas
se realizó sobre las composiciones
en falso color de LANDSAT RGB:
741 y 541, sobre las cuales se trazaron
transectas espectrales para observar los
pasajes entre las distintas unidades. El
amplio rango composicional de las unidades
litológicas del área, desde ácidas
hasta básicas, facilitó su discriminación,
pudiendo distinguirse claramente las unidades
piroclásticas y volcánicas jurásicas
de las unidades efusivas cenozoicas.
Dentro del primero de estos grupos, la
discriminación de distintas facies se tornó más compleja dadas las grandes similitudes
composicionales, debiéndose recurrir
a criterios texturales. En las unidades
cenozoicas de composición basáltica,
las variaciones espectrales observadas
fueron suficientes para la discriminación
de unidades provenientes de distintos ciclos
efusivos, siendo reforzada esta diferenciación
por sus características texturales.
En este sentido, las imágenes de radar
permitieron diferenciar sectores de distinta
microtopografía dentro de unidades
efusivas espectralmente homogéneas y
coladas basálticas de edades diferentes.
Para mejorar la observación y caracterización
de las morfologías volcánicas asociadas
a las unidades geológicas analizadas,
se emplearon los MDE y distintas
estrategias de visualización en tres dimensiones
tales como pares y productos
estereoscópicos y vistas en perspectiva.
Con el objeto de favorecer el reconocimiento
de lineamientos y rasgos estructurales,
fueron aplicadas sobre las imágenes
de radar, distintas técnicas de extracción
automática de rasgos lineales (filtrados
espaciales y de frecuencias). En el
dominio espacial fueron aplicados filtros
direccionales de detección de líneas y de
bordes. Los mejores resultados fueron
obtenidos con los filtros de detección de
líneas de tipo spike y top hat que permitieron
detectar lineamientos uy sutiles afectando
a unidades basálticas, que no habían
sido observados en las imágenes originales
(Marchionni et al. 2000). En el dominio
de las frecuencias espaciales fueron
aplicados filtros selectivos (filtros de
paso-bajo, paso-alto y paso-banda) en el
espacio de Fourier, que permitieron observar
las direcciones dominantes de la
región y aislar las frecuencias espaciales
vinculadas a los patrones estructurales.
Los tratamientos realizados sobre las imágenes
de radar se desarrollan con mayor
profundidad en Marchionni y Cavayas
2010. Este análisis fue complementado
con la interpretación visual de los pares estereoscópicos
de imágenes SAR -en modo
ascendente y descendente- para realizar la
cartografía estructural a nivel regional.
Para la identificación de anomalías espectrales
que pudieran ser indicativas de la
presencia de áreas de alteración hidrotermal
se utilizaron distintos tratamientos
numéricos y estadísticos sobre las imágenes
multiespectrales LANDSAT TM y
ETM+ y ASTER de TERRA. Previamente
se generó una biblioteca de firmas
espectrales, para caracterizar espectralmente
las alteraciones conocidas del área
de estudio. Se realizaron observaciones radiométricas
de campo con un espectro-radiómetro
GER-SFOV (Simple Field Of
View), con una cobertura espectral de 0,4
a 2,6 um, tanto sobre rocas frescas como
sobre rocas que mostraban distintos tipos
y grados de alteración, hidrotermal
y/o supergénica. A partir de estas lecturas
fueron construidas curvas de reflectancia
para la caracterización espectral de
las unidades litológicas seleccionadas y
de las áreas de alteración identificadas.
Esta información fue utilizada para analizar
las relaciones entre las propiedades físicas
de las unidades litológicas y sus firmas
espectrales y para facilitar la búsqueda
de áreas de características espectrales
particulares sobre las imágenes
(Marchionni et al. 2002a). La respuesta espectral
de las alteraciones hidrotermales
del área y las posibilidades de discriminación
de las mismas sobre las imágenes
fueron analizadas en detalle.
Dadas las características geológicas y geomorfológicas
de la zona de estudio, la cartografía
geológica de la misma se ha visto
favorecida por la observación regional.
En los sectores de mayor interés geológico-
minero, se realizó sobre las imágenes
LANDSAT-ETM+ una transformación
orientada al mejoramiento de la resolución
espacial a través de una transformación
en el espacio de color RGBIHS-
RGB, utilizando la composición color
RGB: 741 como imagen de entrada y
la banda pancromática como canal de intensidad,
obteniéndose así una imagen
multiespectral con una resolución espacial
mejorada (con un píxel de 15 m en
lugar de 30). Esta transformación permitió preservar la información espectral de
los datos originales y llevar la escala de visualización
de las imágenes de 1: 50.000 a
1.25.000.
ÁREAS DE ALTERACIÓN HIDROTERMAL
Caracterización espectral
La respuesta asociada a la presencia de alteraciones
ha sido investigada por varios
autores mediante espectros de campo y
laboratorio (Rowan et al. 1977, Hunt y
Ashley 1979) y más recientemente, a través
de mediciones de campo realizadas
con espectrómetros portables de la serie
PIMA (Thompson et al. 1999). En las rocas
alteradas, los principales rasgos diagnósticos
se relacionan con la presencia de
concentraciones anómalas de iones OHy
Fe+3 los que pueden estar indicando la
presencia de alteración hidrotermal o supergénica. Según Buckingham y Sommer
(1983), la respuesta registrada depende de
los rasgos espectrales de los materiales
presentes en los primeros 30 λm (Fe+3) o
50 λm (iones OH-) de la superficie. Para
caracterizar las alteraciones del área de estudio,
se utilizaron las mediciones de campo
realizadas "in situ" con el espectro-radiómetro.
Para su análisis, las alteraciones
observadas fueron agrupadas en aquellas
que responden básicamente a fenómenos
de oxidación, argilización o silicificación
(de reemplazo masivo o de relleno en vetas
y stockworks). En líneas generales, las
rocas que fueron sometidas a procesos de
alteración hidrotermal muestran una curva
espectral más irregular en el infrarrojo
cercano y de onda corta (bandas TM4,
TM5 y TM7 de LANDSAT) que las rocas
frescas, las cuales muestran una respuesta
bastante homogénea en ese espectro.
En particular, la presencia de arcillas, silicatos
laminares y minerales hidratados,
en las rocas que han sufrido argilización,
genera rasgos de absorción característicos
en el infrarrojo medio (Fig. 3 a-b)
con un descenso pronunciado en la intensidad
de la respuesta hacia longitudes
de onda más largas (TM7), que contrastan
con una respuesta más elevada en el
intervalo que corresponde a la banda
TM5 y manteniendo la forma de la curva
espectral para las otras longitudes de
onda. La presencia de óxidos e hidróxidos
de hierro (limonitas) genera rasgos
característicos en el visible, infrarrojo
cercano y medio, dando a la curva de reflectancia
de las rocas que han sufrido
oxidación una forma particular (Fig. 3 cd),
con un aumento de la respuesta en la
región del infrarrojo medio (TM5 y
TM7) y una pendiente importante entre
esta región y la del infrarrojo cercano
(TM4). En el visible, estas rocas se caracterizan
por una respuesta más elevada en
el rojo (TM3) que en el verde (TM2) o
azul (TM1). En el caso de que ambos tipos
de alteración coexistan en una roca, se
presentarán los rasgos distintivos diagnósticos
de ambos tipos de alteración (Fig. 3
e-f). Por su parte, la presencia de silicificación
masiva causa un aumento general en
la intensidad de la respuesta respecto de la
roca fresca, pero sin modificar sustancialmente
la forma de la curva espectral (Fig.
3 f-g). Este aumento relativo de la reflectividad
se hace más notable en el infrarrojo
medio correspondiente a la banda TM5.
En los casos en que la silicificación coexista
con otro tipo de alteración, la respuesta
elevada de la sílice puede enmascarar el
efecto que debería provocar la presencia
de otras alteraciones.
Figura 3: Respuesta espectral de algunas rocas volcaniclásticas jurásicas que han sufrido distintos procesos de alteración hidrotermal: áreas de La Josefina (a-b-c),
La Manchuria (d-e), La Marcelina (f-g) y María Esther (h): a) Ignimbrita poco argilizada, b) Ignimbrita muy argilizada, c) Ignimbrita con oxidación, d) Toba brechada
con oxidación, e) Lava con fuerte argilización y oxidación, f) Ignimbrita con leve argilización y oxidación, g) La misma roca con silicificación sobre impuesta
y h) Toba intensamente silicificada (se indican algunos rasgos de absorción característicos de la sílice). Los segmentos horizontales indican la reflectancia promedio
calculada para los intervalos espectrales de LANDSAT.
Métodos de detección
Desde los primeros trabajos de Rowan et
al. (1977) y Abrams et al. (1977), los cocientes
entre bandas han sido empleados
en distintos ambientes geológicos como
estrategia de base para la exploración minera
(Kaufmann 1989, Kruse 1989, Spatz
y Taranik 1994, entre otros). En el área de
estudio, fueron generados distintos cocientes
entre bandas para las imágenes
LANDSAT, con el objeto de detectar áreas
de alteración, que puedan ser puestas
en evidencia por la coexistencia de minerales
portadores de OH- (arcillas) y óxidos
e hidróxidos de hierro (limonitas).
Para detectar la presencia de óxidos e hidróxidos
de hierro, fue realizado el cociente
TM3/TM1, que tiene en cuenta la
fuerte absorción de estos minerales en la
región azul del espectro (TM1), que contrasta
con una respuesta más elevada en
la región del rojo (TM3). Sin embargo, en
el espectro visible, estos minerales se
pueden confundir con otros minerales
fuertemente coloreados, por lo cual se realizó también el cociente TM5/TM1, que
introdujo la información del infrarrojo
medio (TM5), donde los óxidos e hidróxidos
de hierro tienen una respuesta más
elevada. Para la detección de minerales
del grupo de las arcillas, que presentan
una importante absorción para el infrarrojo
medio de TM7 que contrasta con
una mayor respuesta en el infrarrojo medio
de TM5, fue utilizado el cociente
TM5/TM7. En este cociente, las áreas
con arcillas tienen respuesta similar a lasáreas con vegetación, por lo cual, para
poder discriminar la presencia de vegetación
fue realizado el cociente TM4/TM3,
donde las áreas con vegetación adquieren
tonos más claros. Este efecto es provocado
por la respuesta de la vegetación, que
es mayor en el infrarrojo cercano (TM4)
que en el rojo (TM3). Para enmascarar su
presencia fue generado el cociente inverso
(TM3/TM4), donde la vegetación
aparece más oscura.
Las imágenes de cociente fueron combinadas
para la generación de composiciones
color, algunas de las cuales mostraron
una gran efectividad en la discriminación
de áreas alteradas y no alteradas. En
la Fig. 4 se ilustran algunos resultados
para el área piloto de La Esperanza
(Marchionni y Mykietiuk 2005). En la
composición color RGB: 3/1, 5/1, 5/7
(Fig. 4a), las áreas de alteración son resaltadas
con tonos blanquecinos al adicionarse
el efecto generado por los tres canales
(rojo, verde y azul), mientras que lasáreas con mayor concentración de arcillas
aparecen en tonos azulinos y aquellas con
presencia de óxidos de hierro en tonos
amarillentos, efecto generado por la influencia
de los canales rojo y azul. En la
composición color RGB: 5/7, 5/1, 4/3
(Fig. 4b), las alteraciones son resaltadas
con tonos amarillos, producto de la adición
del color rojo, que corresponde a los
valores más elevados para el cociente de
arcillas y del verde, cuyos niveles digitales
más elevados indican la presencia de óxidos
de hierro. Como alternativa para la
identificación de las áreas argilizadas, se realizó una transformación en el espacio
de color RGB-IHS-RGB, utilizando la
composición color RGB 751 o 741 como
imagen de entrada y el cociente
TM5/TM7 como canal de intensidad. La
imagen resultante conserva el color de la
imagen de referencia, realzándose las áreas
de alteración con tonalidades más claras
(Fig. 4c). Para diferenciar zonas con
distinta intensidad de alteración, se realizó una segmentación de densidades (density
slicing) sobre algunos de los cocientes
(TM5/TM1 y TM5/TM7), utilizando los
valores estadísticos de media y desvío estándar
para la definición de los intervalos
de segmentación (Fig. 4d).
Figura 4: Aplicación de cocientes entre bandas y componentes principales selectivas para el área piloto de La Esperanza: a) Composición color de cocientes
RGB: 3/1, 5/1, 5/7 y b) Composición color de cocientes RGB: 5/7, 5/1, 4/3; c) Transformación RGB-IHS-RGB entre la composición color 751 y el cociente
5/7, d) Segmentación de densidades del cociente TM5/TM7, e) Composición color de imágenes de componentes RGB: "Fe", "OH", "OH+Fe", f) Composición
color de imágenes de componentes RGB: "Fe", "OH", "ND=0".
Para la búsqueda de blancos prospectivos, fue aplicada también la técnica de Selección de Componentes Principales Orientadas a Rasgos (Crosta y McMoore 1989, Loughlin 1991), que se basa en la selección de cuatro bandas de entrada para los ACP (análisis de componentes principales) y en el análisis de los valores de los eigenvectores (peso y carga), para predecir cuáles componentes van a concentrar la información relacionada a las firmas espectrales teóricas de los blancos que se están buscando y si estos blancos serán señalados con píxeles oscuros o claros (Cuadro 2). Fueron utilizadas las bandas TM1, TM4, TM5 y TM7 para la detección de arcillas y las bandas TM1, TM3, TM4 y TM5, para la detección deóxidos de hierro. En el primer caso las bandas TM2 y TM3 fueron omitidas para reducir la respuesta de los óxidos de hierro y en el segundo, la omisión de la banda TM7 se realizó con la intención de evitar la respuesta de los minerales del grupo de las arcillas. Sobre la base de los resultados de las matrices de correlación entre las bandas utilizadas y las nuevas componentes, fueron retenidas las componentes que indicarían más claramente la presencia de arcillas: "imagen de OH" y limonitas: "imagen de Fe" y con ellas fue generada una nueva imagen de adición, imagen de OH + Fe". Estas imágenes fueron combinadas entre sí para la generación de composiciones color (Figs. 4e y 4f). Las áreas más interesantes desde el punto de vista prospectivo, que fueron reveladas por esta metodología, mostraron una gran coincidencia con las áreas observadas en las imágenes de cocientes.
CUADRO 2: Matriz de correlación y estadísticas de las bandas utilizadas para el ACP
selectivo para la detección de arcillas y de óxidos.
Identificación de áreas silicificadas
Los minerales del grupo de la sílice, en general, presentan un comportamiento espectral más característico en el infrarrojo térmico que en el infrarrojo cercano y medio. Por lo cual, para la detección de áreas silicificadas se utilizaron las bandas del infrarrojo térmico de las imágenes ASTER de TERRA. Los niveles digitales de estas bandas expresan los valores de radiancia a nivel del sensor, los cuales guardan una relación directa con la emisividad de las rocas de la superficie. Para estas imágenes fueron aplicados los índices de cuarzo (QI) y contenido en sílice (SI), definidos por Ninomiya (2002) y Ninomiya y Fu (2002). Los mejores resultados fueron obtenidos luego de la aplicación del índice de sílice (SI= B13/B12). En la imagen de índice de sílice, los tonos más claros señalan las silicificaciones más conspicuas. Esta imagen fue segmentada para aislar los sectores de mayor valor de índice, con un umbral de 1.25 de Sl (Fig. 5a). Hay que señalar que, si bien las áreas silicificadas se manifiestan claramente en la imagen de índice de sílice, algunos sectores de las imágenes que corresponden a zonas deprimidas ocupadas por cuerpos de agua y depósitos de playa, ofrecen una respuesta similar. Por otra parte, la baja resolución de estas imágenes en el infrarrojo térmico (90 m) sólo ha permitido detectar por este medio las silicificaciones de mayor extensión superficial.
Figura 5: Identificación de áreas silicificadas en imágenes ópticas multiespectrales (área de María Esther): a) Composición color de ASTER (RGB: SI, B2, B1),
donde SI es la imagen de Índice de Sílice (B13/B12) segmentada. Las áreas de ND>1.25 aparecen en rojo, b). Composición color RGB: 457 de la imagen LANDSAT-
TM. Las flechas señalan las áreas silicificadas y los círculos depósitos de playa próximos a cuerpos de agua.
Como alternativa fue generada una composición
en falso color, a partir de las tres
bandas del infrarrojo de LANDSAT
(RGB: 457), sobre la base del análisis espectral
realizado para las áreas que han sufrido
procesos de reemplazo o relleno silíceo
(mantos silíceos, filones de cuarzo,
brechas silicificadas, stockworks). Estas áreas
mostraron un aumento generalizado en
la intensidad de la respuesta en el dominio
del infrarrojo cercano y medio. Esta composición
puso de manifiesto claramente la
presencia de algunos de los sectores silicificados
conocidos los que aparecen en tonos
amarillos (Fig. 5b). Sin embargo, en algunos
casos, materiales diferentes tales
como afloramientos de tobas, lavas ácidas
e ignimbritas muy soldadas mostraron respuestas
similares. Teniendo en cuenta las
limitaciones de las imágenes utilizadas en
la identificación de áreas silicificadas, se ha
buscado una herramienta alternativa para
la detección de estas áreas, a partir de la
utilización de las imágenes de radar.
Dado que la presencia de sílice provoca en
las rocas hospedantes un aumento generalizado
de la resistencia a la erosión, las estructuras
de relleno y los cuerpos de reemplazo
silíceo pueden constituir resaltos topográficos,
cuya detección puede verse favorecida
en las imágenes de radar por su
expresión morfológica positiva (Fig. 6a).
Los cuerpos tabulares (vetas y filones) generan un efecto de doble rebote (double
bound), que intensifica la intensidad de la
señal recibida por el radar. Una minuciosa
observación de las imágenes de radar permitió detectar la presencia de rasgos positivos
lineales y puntuales asociados a sectores
silicificados, cuya detección es favorecida
por su configuración geométrica y expresión
morfológica. La visibilidad de estos
rasgos dependerá de la relación que exista
entre la dirección de iluminación del haz de
radar y la dirección de las estructuras, así como de la relación entre el ángulo de incidencia
del haz del radar y la inclinación de
las mismas. Cuando el ángulo de aspecto es
adecuado estos cuerpos se manifiestan en
las imágenes de radar como líneas claras
muy delgadas. Existe también otro tipo de
rasgos que provocan reflexiones muy intensas
y pueden ser identificados en estas
imágenes, no obstante sus reducidas dimensiones.
Se trata de afloramientos intensamente
silicificados, de algunas decenas de
metros de diámetro, de forma circular o
subcircular, que aparecen sobreelevados
por encima del nivel de las rocas encajantes.
Estos rasgos están probablemente vinculados
a las áreas de emisión o salida de
los fluidos hidrotermales y pueden se reconocidos
en las imágenes de radar como"puntos" más brillantes (Fig. 6b).
Figura 6: Visualización de afloramientos intensamente silicificados en imágenes SAR de RADARSAT-1: a) estructura silicificada del área de La Manchuria,
(Tessone et al., 1996) en la imagen S2 (ascendente, mirada a la derecha), b) brecha hidrotermal silicificada en el área del cerro Puntudo en la imagen S3 (descendente,
mirada a la izquierda).
ÁREAS PROSPECTADAS
Sobre la base de los análisis realizados en el sector central del Macizo del Deseado, fueron detectados numerosos sectores con anomalías espectrales algunas de las cuales fueron confirmadas a través de trabajos de campo y laboratorio, comoáreas de alteración hidrotermal (Marchionni 2007). Algunas de estas áreas se encuentran estrechamente vinculadas a la presencia de mineralizaciones de oro y plata. Se trata por lo general de áreas de argilización y/o silicificación, asociadas a fenómenos de oxidación supergénica. Estas alteraciones se reconocieron tanto en afloramientos de lavas como en brechas, aglomerados volcánicos, tobas e ignimbritas. En la Fig. 7. se ilustran algunos de los productos generados para la detección de alteraciones. Las principales características de los sectores reconocidos, se describen a continuación.
Figura 7: Imágenes de las áreas prospectadas donde se señalan las "anomalías espectrales" que fueron confirmadas por los trabajos de campo como áreas de alteración
hidrotermal. Las imágenes de la izquierda corresponden al área de La Marcelina-Santa Rosa y las de la derecha al área de La Aragonesa-El Puntudo. a y b)
Producto de fusión entre la composición color de LANDSAT RGB: 751 y el cociente 5/7, c y d) Composición color de cocientes RGB: 3/1, 5/1, 5/7, e y f)
Producto de fusión entre la imagen LANDSAT y la imagen de adición de componentes "OH + Fe".
La Marcelina-Santa Rosa
Esta zona se compone básicamente de
extensos mantos de ignimbritas de edad
jurásica, atravesados, de sudoeste a noreste,
por una extensa colada de basaltos
cuaternarios. Las unidades geológicas dominantes
son las ignimbritas jurásicas y
algunos asomos de materiales tobáceos,
asociados a depósitos calcáreos masivos
y estromatolíticos, restringidos al sector
central. Estos últimos, relacionados espacial
y temporalmente al volcanismo jurásico,
constituyen el primer hallazgo comprobado
de estructuras carbonáticas de
origen algal en esta provincia geológica
(Marchionni et al. 1999). Al oeste del área
afloran sedimentitas continentales de
edad miocena.
Predominan en esta zona los reemplazos
silíceos masivos, afectando a ignimbritas,
lapillitas y brechas hidrotermales, en el
sector sud-occidental del área y a tobas
laminadas y depósitos calcáreos, en el
sector central. También aparece cuarzo
de relleno formando venillas y stockworks y rellenando brechas tectónicas, las que
en ocasiones se resuelven en vetas, como
ocurre en proximidad a la estancia Santa
Rosa. En este sector las estructuras de
cuarzo tienen una orientación N y NE y
se emplazan en un área de silicificación,
argilización y leve propilitización. Al noreste
de la estancia La Marcelina ha sido
identificada una brecha hidrotermal silicificada,
rodeada por un halo de alteración
(argilización, sericitización), con delgadas
venillas de cuarzo y geodas, que estaría indicando
una zona de descarga de fluidos hidrotermales de tipo hot spring. En algunos
sectores, ubicados al norte del área, las
anomalías espectrales detectadas fueron
confirmadas en el campo como alteraciones,
pero no hidrotermales sino de origen
diferente (meteórico o deutérico).
La Aragonesa-El Puntudo
En esta región se observan básicamente
extensos mantos de ignimbritas y campos
lávicos, acompañados por una gran
variedad de rocas volcaniclásticas: brechas
volcánicas, depósitos de oleadas piroclásticas,
depósitos de bloques y cenizas
y tobas de caída. Las ignimbritas presentan
una gran heterogeneidad habiendo
sido reconocidas más de una docena
de unidades diferentes. Las lavas aparecen
bien representadas, especialmente las de composición riolítica, mientras que las
lavas andesíticas están más restringidas
Aparecen algunos asomos de sedimentitas
continentales miocenas, al oeste. En
el extremo sudoeste se presenta una amplia
meseta coronada por basaltos pliocenos
y un cono volcánico (cerro Tejedor).
En el sector central se destaca la presencia
de una estructura periclinal semi-circular,
constituida por mantos ignimbríticos
y asociada a un bloque aislado basculado
y a una megabrecha, que respondería
a sectores con taludes muy abruptos.
Esta estructura, con un radio de curvatura
de unos 5 km, se compone de varios
anillos concéntricos y en su interior se ha
interpretado la presencia de fallas anulares
directas. Podría vincularse esta estructura
a la presencia de un aparato volcánico
de grandes dimensiones en parte colapsado
y decapitado por la erosión.
Las alteraciones reconocidas en esta zona
se distribuyen en una faja de orientación
NE-SO y comprenden: silicificación,
bajo la forma de reemplazos y rellenos silíceos
(vetas, venillas y stockworks), que
afectan a lavas, tobas e ignimbritas. Se
destaca la presencia de mineralizaciones
vetiformes asociadas a sistemas de fracturas,
con cuarzo como relleno, las que
son acompañadas por una alteración argílica
de las rocas hospedantes y por la
presencia de delgadas venillas de sílice.
Las vetas se concentran en el sector central
del área, con una orientación dominante
NNE, aunque también las hay N y
NO. En ocasiones tienen trayectorias
algo curvas. En el sector del cerro
Puntudo se determinó la presencia de
una brecha hidrotermal cementada por
sílice amorfa, atravesada por venillas de
cuarzo en stockwork y con geodas. En esta
zona es frecuente la tinción limonítica de
algunas brechas silicificadas y la presencia
de limonitas en boxworks, reemplazando a
cristales de pirita.
San Pedro-La Evelina
Las unidades geológicas más extendidas
de esta zona consisten fundamentalmente
en lavas de edad jurásica, de composiciónácida a intermedia, a las que se asocian
algunos cuerpos dómicos y subvolcánicos.
Se presentan también varios niveles
de ignimbritas, aglomerados volcánicos
y algunos asomos de materiales tobáceos,
de distribución saltuaria. Los
mantos de ignimbritas más orientales, inclinan
al sudeste, al igual que los mantos
de tobas suprayacentes. Al este del área,
coronando esta secuencia volcaniclástica,
han sido identificados relictos de un conglomerado
de origen fluvial de probable
edad jurásica-cretácica. En la zona sur se
desarrolla una amplia planicie basáltica de
edad cuaternaria, con conos volcánicos
asociados y, en el sector central, algunas
mesetas basálticas y coladas encauzadas.
En esta zona se han reconocido silicificaciones
de relleno y reemplazos silíceos
masivos. Se presentan además fajas de
venillas y stockworks y probables sinters. El
rasgo más destacado es la presencia de mineralizaciones
metalíferas de carácter vetiforme
que se distribuyen en el sector central
del área, alojadas en su mayoría en lavasácidas e intermedias. Estas mineralizaciones
observan una textura bandeada,
dada por la alternancia de óxidos de hierro
y manganeso, calcedonia y ópalo y representan
una tipología de depósito poco frecuente
en esta región (Marchio-nni et al.
2002b). Las rocas hospedantes de las mineralizaciones
presentan alteración argílica
y propilitización moderadas. Las tareas de
reconocimiento de campo llevaron a la
identificación de las mineralizaciones vetiformes
del sector central, las cuales no habían
sido puestas en evidencia en las imágenes,
tratándose de estructuras de poco
espesor encajadas en rocas muy poco alteradas.
Sin embargo en este sector es llamativa
la presencia de varios lineamientos
curvos sub-paralelos que comienzan con
una orientación ONO-ESE al sur y se
abren hacia el norte en dirección NNO,
direcciones que coinciden localmente con
las mineralizaciones identificadas.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
La utilización conjunta de imágenes ópticas
multiespectrales (LANDSAT-TM y
ETM+, ASTER de TERRA) e imágenes
de radar (ERS/SAR y RADARSAT/SAR)
a través de la aplicación de técnicas de
procesamiento digital e interpretación visual
ha sido una herramienta muy efectiva
para el análisis geológico con fines
prospectivos en el área de estudio. La posibilidad
de identificar áreas de alteración
hidrotermal sobre las imágenes y la capacidad
de discriminar alteraciones de características
diferentes (distinto tipo y
grado de alteración), estuvo supeditada a
la resolución espectral y espacial de los
sensores que han intervenido en la adquisición
de las imágenes (número, ancho y
ubicación de las bandas espectrales, tamaño
del píxel). El aspecto quizás más
crítico fue la resolución espectral de los
sensores, dado que determina la capacidad
de discriminar las unidades litológicas
más aptas para albergar las mineralizaciones
y la posibilidad de diferenciar
distintos tipos o grados de alteración.
Los trabajos geológicos con fines prospectivos,
a escala regional llevados adelante
en esta investigación, se vieron favorecidos
por una adecuada solución de
compromiso entre la resolución espectral
y espacial de las imágenes. Para nuestros
propósitos resultaron muy apropiadas las
imágenes LANDSAT-TM y ETM+, utilizadas
en combinación con los pares estereoscópicos
de imágenes de radar (RADARSAT/
SAR). Las primeras facilitaron
la discriminación y carteo de unidades litológicas
de amplio rango composicional
y gran extensión superficial y permitieron
la detección de áreas de alteración hidrotermal.
La escasez de una cubierta vegetal
importante en el área aseguró un
más adecuado análisis de la información
proporcionada por estas imágenes. Por
su parte, las imágenes de radar aportaron
información esencial para el análisis geomorfológico
y la cartografía estructural.
Las metodologías de análisis utilizadas
para la búsqueda de anomalías espectrales
-composiciones color, cocientes entre
bandas y componentes principales selectivas
orientadas a rasgos-, aplicadas sobre
las imágenes ópticas multiespectrales,
fueron muy efectivas en la búsqueda expeditiva de blancos prospectivos, observándose
una gran coincidencia entre las
anomalías espectrales detectadas y lasáreas de alteración reconocidas. La metodología
empleada para estimar la intensidad
de alteración -segmentación de densidades
de las imágenes de cociente- fue
también muy efectiva, observándose una
gran correspondencia entre las áreas señaladas
como de mayor intensidad de alteración
y aquellas que se presentaron
como más prometedoras desde el punto
de vista prospectivo.
Entre los productos de alteración que
pueden estar presentes en el área, los minerales
del grupo de las arcillas y minerales
hidratados (portadores de OH-) y losóxidos e hidróxidos de hierro (portadores
de Fe+3), estos últimos vinculados a la alteración
supergénica de sulfuros de hierro
(pirita), han sido los más diagnósticos para
su uso en la prospección con imágenes
LANDSAT, dado que sus rasgos espectrales
característicos pueden ser percibidos
en estas imágenes. La presencia de silicificaciones,
no obstante el incremento en la
respuesta general de las rocas afectadas,
no genera rasgos espectrales diagnósticos
en los intervalos espectrales de estas imágenes,
dificultado su identificación.
En aquellos sectores donde los depósitos
epitermales hallados se asocian a los niveles
más superficiales del sistema geotermal,
las áreas argilizadas se han manifestado
como los blancos más prospectivos,
con las imágenes utilizadas. El nivel de
erosión alcanzado facilita la observación
de las variaciones espectrales provocadas
por la presencia de alteraciones hidrotermales.
Las alteraciones propias de niveles
más profundos, asociadas a la presencia
de estructuras vetiformes son mucho más
estrechas y difíciles de detectar que las anteriores.
En este sentido, las imágenes de
radar han enriquecido el conocimiento de
estas áreas, facilitando la observación de
resaltos topográficos lineales o puntuales
de reducidas dimensiones asociados a vetas,
silicificaciones y conductos de salida
de fluidos hidrotermales.
Cabe señalar que, dadas las características
de las áreas estudiadas, donde las alteraciones
argílicas y silíceas están muy relacionadas
y las pátinas limoníticas son frecuentes,
las imágenes utilizadas no permitieron,
en la mayoría de los casos, discriminar
y/o especificar las alteraciones encontradas.
Tampoco se han podido diferenciar a priori las anomalías espectrales
indicativas de la presencia de una alteración
de tipo hidrotermal, de las anomalías
espectrales que corresponden a alteraciones
producidas por otros fenómenos
(meteóricos o deutéricos). En las imágenes
LANDSAT-TM y ETM+ no ha sido
posible individualizar y delimitar efectivamente
las áreas silicificadas, dada la respuesta
uniforme de la sílice en el rango
espectral cubierto por estas imágenes.
Tampoco ha sido clara la identificación de
estas áreas sobre las imágenes ASTER de
TERRA debido a su baja resolución espacial
en el dominio del infrarrojo térmico.
Teniendo en cuenta estos aspectos, las
imágenes multiespectrales fueron utilizadas
para la identificación de anomalías espectrales,
hasta tanto fueran verificadas
por trabajos de campo de detalle para definir
si están o no indicando la presencia
de áreas de alteración hidrotermal.
Si bien la resolución espectral de las imágenes
LANDSAT-TM y ETM+ es insuficiente
para diferenciar adecuadamente el
tipo y grado de alteración, el área de cobertura
de estas imágenes y su alta disponibilidad,
que cuenta con una cobertura
global de todo el planeta, las califica
como una fuente de información invalorable
que hace posible la obtención de
datos de alta calidad sobre cualquier zona
de interés. En los últimos años las imágenes
ASTER del satélite TERRA, se están
convirtiendo en la herramienta de exploración
más utilizada. Estas imágenes
combinan una cobertura superficial interesante
con una elevada resolución espacial
en el visible -necesaria para los trabajos
de mayor detalle- y un mayor número
de bandas espectrales en el infrarrojo de
onda corta y en el térmico, permitiendo
discriminar asociaciones minerales particulares,
características de los distintos tipos
de alteraciones.
Podemos concluir que los resultados alcanzados
por esta investigación alimentan
las expectativas de hallazgo de cuerpos
mineralizados de interés económico
en otros sectores del Macizo del Deseado
o en otros ambientes de características
geológicas similares al estudiado, a través
de la utilización de imágenes espaciales
apropiadas y de la aplicación de técnicas
adecuadas de procesamiento digital.
AGRADECIMIENTOS
Las imágenes TM y ETM+ de LANDSAT- 5 y 7, MMRS de SAC-C y ASTER de TERRA utilizadas en esta investigación fueron provistas por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) en el marco del proyecto "Valida-ción terrestre de la información satelitaria para la detección de zonas de interés geológicominero en la Patagonia Extra-andina". Las imágenes SAR de RADARSAT-1 forman parte de un conjunto de datos que fueron proporcionados por Radarsat Internacional y el Centro Canadiense de Teledetección (CCRS) en el marco del Programa Universitario del Programa GlobeSAR2. Las imágenes SAR de ERS-1 y ERS-2 fueron provistas por la Agencia Espacial Europea (ESA). Las mediciones radiométricas de campo fueron realizadas con instrumental de la CONAE y con la colaboración de los Ing. Guillermo Ibáñez y Miguel López. Las tareas de campo contaron con el permanente apoyo de la empresa FOMICRUZ S. E. y de su personal profesional y técnico.
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Recibido: 13 de Noviembre, 2009
Aceptado: 25 de Marzo, 2010