TELEDETECCIÓN Y MAPEO GEOLÓGICO EN EL ÁREA DEL AUCA MAHUÍDA.
PROVINCIA DEL NEUQUEN. ARGENTINA

Jorge A. Gebhard1 y Juan Carlos Gomez2
Facultad de Ciencias Naturales y Museo. UNLP.

1Calle 137 nº 1282 La Plata (1900) Argentina. e-mail: gebhard@ba.net
2Calle 6 nº 449 City Bell(1896) Argentina. e-mail: jcgomez@infovia.com.ar

Palabras claves: teledetección, mapeo geológico, Neuquén, volcanismo

Resumen

Se utilizaron modernas técnicas de teledetección para aplicar a un reconocimiento geológico en la zona del Auca Mahuída, desarrollando una metodología que facilitara las tareas de campo, de gabinete y una reducción en los costos operativos. Consistieron en diferentes procesamientos digitales, corrección geométrica y la generación de un modelo de elevación del terreno. Los algoritmos utilizados para generar los productos: fusión IHS, bandas TM(30m)+ETM(15m), cociente entre bandas, filtrados direccionales y componentes principales, constituyeron un valioso aporte como herramientas de investigación. El área está ubicada en el ambiente patagónico extrandino dentro de la cuenca neuquina. La mayor parte está cubierta por espesos mantos de basaltos plio-holocenos y numerosos conos volcánicos. Al sur del área afloran sedimentitas cretácico-terciarias pertenecientes a los grupos Neuquén(Cretácico sup) y Malargue (Cretácico sup - Terciario) ; en el NO se desarrollan extensas superficies pedemontanas .Estructuralmente se destacan lineamientos en dirección NO y NNO asociados a fracturas que se relacionan con la implantación del cuerpo volcánico del Auca Mahuída.

Introducción

La comarca estudiada tiene una superficie aproximada de 500 Km2 está ubicada al NE de la provincia del Neuquén, al S del río Colorado. Se encuentra en el ámbito de la cuenca Neuquina y dentro de ésta en el denominado “engolfamiento neuquino”. Esta zona tiene una importancia económica debido al descubrimiento, en 1991, de petróleo y gas en el flanco norte del complejo volcanítico.
El trabajo fue realizado en base a una imagen del satélite Landsat TM7 (231/087) de fecha 15/01/2001. Todas las operaciones de procesamiento digital se realizaron con software ER MAPPER 6.2. y los puntos para georreferenciarla con GPS Garmin e´TREX SUBMIT . El objetivo inicial fue el de efectuar una corrección geométrica de la imagen con fines cartográficos, con toma de puntos y reconocimiento geológico preliminar en el terreno. Luego se complementó con el desarrollo de una metodología en base una serie de procesamientos digitales, que será utilizado en una segunda etapa, para el estudio geológico con mayor detalle...
El tratamiento de la imagen digital consistió de cuatro pasos básicos: Corrección geométrica, realce, filtrado, modelo digital de elevación del terreno, generación de perspectivas 3D.
A continuación se describen los diferentes procesamientos y de cuyas imágenes se seleccionaron las que a
aclararse que las reproducciones monocromas que se presentan en este trabajo son solo algunas de las imágenes que en color real y falso color fueran utilizadas para la fotointerpretación y que tienen notables diferencias en calidad y grado de resolución con los datos originales.

Correción geométrica

Se procedió a realizar la georreferenciación de la banda ETM de 15 metros para asignarle a cada punto de la imagen una proyección cartográfica y sistema de referencia (datum) definidos (Gómez, J.C. 1994). Inicialmente se planificó la tarea de campo para la toma de puntos de control. Se utilizaron 24 puntos de control previamente seleccionados en la imagen y luego tomados en el terreno con GPS. Se realizó el análisis de la imagen con un polinomio de primer orden y se corrigió geométricamente utilizando un remuestreo de convolución cúbica. De esta forma se obtuvo una imagen corregida geométricamente con proyección cartográfica Gauss Krüger Faja 2 Datum Campo inchauspe 69, con un error planimétrico medio cuadrático (rms) de 21m.

Realce de imagen

Las técnicas de realce de contraste, fusión IHS de TM + ETM, razón entre bandas, la transformación por componentes principales y el filtrado direccional se mostraron como las más indicadas para separar las diferentes unidades y estructuras presentes en el área. Estas fueron reconocidas previamente mediante interpretación visual de la imagen Landsat TM7, complementada con aerofotografías a escala 1:50.000.

Composicipones de colores RGB

Es el resultado de aplicar a cada banda uno de los tres colores primarios: rojo verde y azul. Se utilizaron preferentemente las bandas 1,3,4,5 y 7.

RGB 5/4/3 realzada, con corrección geométrica, en modo escala de grises.

Análisis de componentes principales

Es un proceso de transformación para obtener nuevas imágenes, con una correlación mínima entre ellos y una máxima varianza, eliminando así, la información espectral similar que es registrada por el sensor entre bandas adyacentes y que resultan más fácilmente interpretables que los registrados directamente por el sensor. La transformación por componentes principales se aplicó sobre las bandas originales TM 1 a 7. Las bandas correspondientes a las CP fueron generadas con modificación del contraste.

Transformación IHS

Las imágenes digitales son visualizadas en color RGB pero también pueden ser representadas en función de sus propiedades intensidad matiz y saturación. La imagen matiz recoge la longitud de onda donde se produce la máxima reflectividad del objeto o rasgo. La saturación representa la pureza del color y la intensidad representa el brillo en función del porcentaje de reflectividad.
Esta función (Gómez JC, 2001) se ha utilizado para discriminar las distintas cubiertas superficiales y zonas de cuerpos de agua y salinas ubicadas al S del área.

Filtrado

Una de las características de las imágenes registradas por los sensores es el parámetro denominado frecuencia espacial que se define por el número de cambios, en valor digital por la unidad de distancia, a partir de un punto determinado de la imagen. Si hay pocos cambios se denominan áreas de baja frecuencia y áreas de alta frecuencia si los niveles de gris cambian en cortas distancias.
Estos procesos se realizan mediante una matriz de filtrado de tamaño variable que puede ser definida por el usuario (Chuvieco, E.1966). En nuestro caso se han aplicado diferentes filtros que provee el programa ER Mapper, seleccionando el denominado Kernel con una matriz de 5x5 CF (coeficiente de filtraje) como el que mejor acentuaba los rasgos geológicos de las unidades mapeadas.

Modelo digital de elevación

Se compone de matrices numéricas de formato similar al de una imagen satelitaria con la diferencia de que se almacenan valores de altitud en lugar de la radiancia. El valor(DN) que define a cada píxel en el MDE corresponde a su altitud sobre el nivel del mar. Utilizando la función “Gridding” de ER Mapper se procesó el archivo vectorial de curvas de nivel (Gomez, 1994). Luego se realizó la asociación con una grilla equidistante de 20 m y se visualizó la combinación del MDE con los datos de la imagen Landsat con la finalidad de observar su relación con la topografía en perspectiva 3D.

Modelo del terreno en 3D con suave exageración vertical. Se observan fracturas NNO NO y EO

Geología

El relieve de esta región se caracteriza por una extensa altiplanicie en la que se ha implantado un volcanismo como el del Auca Mahuída con numerosos conos adventicios y centros efusivos secundarios que han derramado grandes cantidades de material volcanítico.

La mayor altura de la zona corresponde al volcán Auca Mahuída con 2253 m.s.n.m. (Holmberg, E. 1964) con un desnivel máximo de alrededor de los 500m.
La red de drenaje es radial centrífuga cuyos cauces divergen desde el centro efusivo principal. En la parte S se observa un gran bajo donde llegan numerosos cauces que bajan de las barrancas que constituyen el límite S de la meseta. Gran parte de esta altiplanicie está cubierta por arenales alineados por la acción de los vientos dominantes de dirección WSW. Este fenómeno es más visible en la parte norte. Los bajos ubicados en la parte S están ocupados por depósitos salinos que se identifican por las tonalidades blanquecinas que contrastan con el resto del área.

Se han diferenciado tres unidades:

Niveles de pié de monte
Rocas efusivas
Sedimentitas cretácicas – terciarias

Se han considerado en conjunto debido que el objetivo cartográfico inicial y del tiempo disponible en el terreno no fue posible realizar un estudio en detalle de las diferentes unidades, tarea que será motivo de un trabajo posterior. En la parte S afloran sedimentitas pertenecientes al grupo Neuquen(Cretácico sup) y al Grupo Malargue(Cretácico sup-Terciario)

El Grupo Neuquén ocupa la mayor parte del área al sur y una menor superficie en en el N del complejo volcánico. Está constituido por areniscas medianas y gruesas pardo rojizas, verde amarillentas, rojizas; arcilitas y fangolitas grises y rojizas, bien estratificadas.

El grupo Malargue aflora en forma saltuaria en una delgada faja en los bordes de la meseta y cañadones, semicubierto por deslizamientos, detritos y bloques de basaltos. Está constituidas por areniscas gruesas a medianas pardo rojizas a rosadas, bien estratificadas, poco resistentes. Areniscas medianas a finas grisáceas algo verdosas, limolitas y arcilitas de tonos grises, blanquecinos, friables.
Dentro de las rocas efusivas se incluyen los productos de las distintas erupciones
basálticas- andesíticas Plio - Holocenas que ocupan gran parte del área. De acuerdo con la información sísmica y de perforaciones, éstas presentan espesores entre 350 a 800m en la zona del volcán (Zencich 2000) Los niveles de pié de monte se ubican en la parte NO y están representados por sedimentos detríticos derivados de los basaltos terciarios.

Estructura

No se observan en el área deformaciones importantes en las rocas sedimentarias. Sólo en la parte SE se ubicó un eje geomórfico evidenciado por un suave abovedamiento de orientación NNO que surgió de la fotointerpretación de los diferentes procesamientos digitales. Los estratos se presentan horizontales a subhorizontales con inclinaciones entre 2 y 3 grados).
Se han reconocido una serie de lineamientos basados en evidencias morfológicas. Se observa que por su longitud y calidad de expresión, predominan las orientaciones NO y NNO, las que pueden relacionarse con fracturas, cuya intersección coincide con la posición del volcán Auca Mahuída. El lineamiento NNO se prolonga hacia S fuera del área. En el sector centro oriental de la meseta se registró un lineamiento E-O que coincide con la Loma Partida y con un derrame fisural importante relacionado con esfuerzos tensionales. Así mismo se observó en esta zona un suave abovedamiento con orientación N en la cubierta basáltica que involucra a la Loma Partida. Cabe mencionar que recientemente, en el área del Auca Mahuída se han descubierto yacimientos de petróleo y gas vinculados a estructuras anticlinales afectadas por fracturas NO y NNO (Zencich, S.2000).

Conclusiones

La metodología de trabajo adoptada resultó adecuada para la separación de unidades, con ventajas significativas para el mapeo geológico. Las técnicas de filtrado, realce de contraste y trasformación por componentes principales, fueron las que permitieron una mayor discriminación de los rasgos de interés en la imagen. El modelo digital de elevación del terreno no sólo permitió visualizar la superficie desde diferentes ángulos como se presenta en este trabajo sino que sobre el monitor de la PC es posible realizar vuelos sobre toda el área, constituyendo un complemento muy útil a los efectos de analizar la geología en relación con las formas del relieve. La aplicación de estas técnicas facilita las tareas de gabinete en cuanto a cartografía y fotointerpretación. Contribuye a reducir los tiempos de los trabajos en campaña sobre todo en lo que respecta a la confección de la cartografía básica.

Referencias

Chuvieco, E.1996. Fundamentos de Teledetección Espacial. 3ª Edición. RIALP Madrid. España
Gomez J.C. 1994 Actualización y ajuste cartográfico con técnicas de teledetección y posicionamiento satelital III Simposio Argentino de Teledetección. Córdoba.
Gomez J.C., de Barrio R.E., Del Blanco M.A. y Schalamuk I. 2001 Prospección de Mineralizaciones mediante procesamiento digital de imágenes satelitales en el NO del macizo del Deseado, Santa Cruz. VII Congreso Argentino de Geología Económica, II, Salta
Holmberg, E. 1964 Descripción de la hoja 33d- Auca Mahuída. Prov. del Neuquén. Bol.94. Buenos Aires. Argentina.
Zencich, S. 2000. Descubrimiento de petróleo en la zona del volcán Auca Mahuída. Bol. de Informac. Petroleras BIP XVII. 62. Buenos Aires. Argentina