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ANÁLISIS DE MINERALES CON LOS SENSORES LANDSAT 8, ASTER 1B, SENTINEL 2A, DE LA ZONA 22K; 22J; 21K; 21J – CENTRO DEL PERÚ

Por: Alejandro Chávez Jhosy Yelsin, Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión.


Resumen

El análisis de imágenes satelitales obtenidas con estos sensores nos permite trazar e identificar zonas de alteraciones hidrotermales y con estas a un ambiente favorable para el descubrimiento de yacimientos minerales.

Estas imágenes son útiles, ya que el rango en el espectro electromagnético, en el cual los sensores multiespectrales tienen la capacidad de registrar datos, es donde la reflexión de ciertos minerales de alteración hidrotermal es más característico. Teniendo en cuenta el marco teórico de todos los sensores, con el procesamiento adecuado en el software ENVI 5.3, la descripción geológica de la zona y de los puntos de control, vienen a ser minas cercanas a nuestra zona de trabajo. 

Se encontró anomalías de óxidos utilizando el Sensor Lansat LC-8; con el Aster se identificó minerales de arcillas, óxidos, carbonatos, granates y sílice, y con el Sentinel 2A anomalías de óxidos que, en comparación con los resultados del Aster y Lansat LC-8, nos precisa mejor las zonas de óxidos, debido a sus ocho bandas en el campo del VNIR.

Introducción

En la actualidad, el uso de imágenes satelitales es amplio, la técnica se viene aplicando con resultados satisfactorios en diferentes investigaciones, en relación con la exploración minera.

Se hace la descripción de la geología de toda la escena y de las minas dentro de la zona, lo que nos ayudará como puntos de control para el análisis de anomalías. 

La evaluación de la escena del Landsat 8, estuvo enfocada en la detección de óxidos, usando métodos de discriminación de anomalías por band-ratios y análisis de componentes principales, con identificación de anomalías en los puntos de control (Colquijirca, Cerro de Pasco y Quicay).

La evaluación de la escena Aster 1B, se enfocó en la detección de óxidos (hematita, goethita, jarosita), arcillas (alunita, muscovita, calcita, caolín, clorita, pirofilita y dickita), carbonatos (dolomita, carbonatos), silicatos (epidota, cuarzo), usando métodos de discriminación de anomalías por band- ratios, análisis de componentes principales y con el método de mapeo (MTMF), controlando en las minas que están dentro de la escena.

El sensor Sentinel 2A estuvo enfocado en la detección de óxidos para luego discriminar y analizar las anomalías en los puntos de control y el análisis de lineamientos.

Marco geológico

Geología regional

Las rocas más antiguas que se presentan pertenecen al Paleozoico, Formación Excélsior, constituido por filitas, cuarcitas y lutitas carbonosas.

En cuanto a la edad de esta formación, Laughlín, 1924, le signo una edad silúrica; sin embargo, a la fecha los trabajos de Megard, Marocco, Lavenes y otros estudiosos han determinado que el silúrico está casi ausente en el territorio, el Ordovícico si es abundante, pues se extiende a lo largo de la cordillera oriental.

Sobre esta formación Paleozoica, se extiende en la zona la Formación de calizas Pucará, que cubre el arco del Anticlinal Cerro de Pasco, donde en la actualidad se ubica el tajo abierto Raúl Rojas, compuesta por una intercalación de calizas de color gris oscuro y delgados lentes de lutitas negras, originalmente se les asigna una edad Triásico - Jurásico (Jenks,1951); pero ahora se les considera como perteneciente a la Formación Aramachay, por la similitud de la litología y la edad Hetangiano - Sinemuriano (Megard, 1979), la formación tiende marcadamente a una sedimentación marina epicontinental al oeste de Cerro de Pasco con una mayor potencia y facie marina hacia el este en cuyo final del Bajociano Superior a Batoniano, se produce una erosión y emersión, como lo evidencian las discordancias encontradas en Atacocha (Johnson, 1955), y otros afloramientos que muestran una estructura Nevadiana, finalmente en los alrededores del yacimiento de Cerro de Pasco, se presentan delgados bancos de material fluvioglaciar y aluviones más recientes.

Estratigrafía

Paleozoico Inferior (Pérmico - Cámbrico), corresponden al Grupo Excélsior, se identifican, como las rocas más antiguas.

Paleozoico Superior (Pérmico), está representado por el Grupo Mitú, y encuentra ubicado al norte y sur de Cerro de Pasco y se hallan en lentes delgados de arenisca y cuarcitas.

Triásico – Jurásico, representados por el complejo calcáreo de Uliachín- Paría de la Formación Pucará.

Cretácico, afloramientos de la Formación Goyllarisquizga y la Formación calcárea Machay, que yacen en las localidades de Cerro de Pasco y Colquijirca, son las rocas más representativas de este grupo.

Terciario, caracterizado por la erosión glaciar, acumulación de morrenas y de depósitos fluvioglaciares.

Cuaternario, las rocas de esta época corresponden a la Formación Pocobamba que presenta tres unidades litológicas: el miembro inferior, el conglomerado Shuco y el miembro Calera.

Puntos de control

Cerro de Pasco

El depósito que tiene una importante producción global de Zn-Pb-Ag se encuentra ubicado al este de un complejo diatrema-domo, de edad miocénica, y de composición félsica.

La mineralización de Zn-Pb-Ag proviene de esfalerita rubia, de galena, acompañada de pirita, los centros de cobre gradan lateralmente a zonas piríticas con galena, esfalerita, matildita y luego a hematita, magnetita, carbonatos de Mn-Fe-Zn.

Colquijirca

Productora de Ag, Pb, Zn y Cu, en las cuales existen dos tipos de mineralización. La primera ocurre dentro del Centro Volcánico Marcapunta y consiste de una diseminación de Au-(Ag) acompañada de una alteración argílica avanzada y sílice porosa.

La segunda, de mayor importancia económica, es la más frecuente, se encuentra extendida regionalmente y es del tipo de vetas cordilleranas con relleno y reemplazamiento de metales básicos.

Mina Quicay

Quicay es un depósito de Au-Ag, con un dato estimable de 1’000,000 de onzas de Au, siendo un epitermal de alta sulfuración. El depósito ocurre en lavas, tobas y piroclastos de composición andesítica a dacítica. Igualmente afloran pórfidos dioríticos y cuarzomonzoníticos.

Mina de Oyón

El yacimiento carbonífero de Oyón se encuentra de preferencia agrupado en unos paquetes denominados productivos, cuyo espesor representa solo una pequeña fracción de la potencia total de la secuencia Jurásico–Cretácica.

Uchucchacua

Es un depósito con producción de Ag, Zn y Pb, siendo de tipo hidrotermal epigenético con relleno de fracturas (vetas), las cuales también fueron canales de circulación y emplazamiento metasomático de soluciones mineralizantes que finalmente formaron cuerpos de mineral.

Minas Ragra

Fue considerada la principal productora de vanadio del mundo, ubicada en la región Pasco. El mineral patronita fue descubierto por primera vez como producto secundario de la extracción de uranio a partir de carnotita, la mina tuvo que cerrar en 1955.

Iscaycruz

Es un yacimiento polimetálico con producción de Zn, Pb y menor escala de Cu, ubicado a una altura de 4,700 msnm., en el distrito de Pachangara, provincia de Oyón, departamento de Lima.

Métodos y comprobación espectral de minerales

Métodos de identificación

Análisis de Componentes Principales (ACP): busca la proyección de una mejor representación de los datos en términos de mínimos cuadrados.

Band Ratios (BR): sirve para mejorar diferencias espectrales entre bandas y reducir efectos de topografía.

Mascara de Filtro Combinada (MTMF): agrega una imagen de inviabilidad la cual se usa para reducir números falsos de positivos.

Análisis y comprobación de firma espectral 

La Figura 1 representa el análisis espectral por óxidos, en este caso el pixel de color blanco viene a ser semejante con la firma espectral de la jarosita.

Trabajo con los sensores

Landsat 8

Calibración

Se tiene dos métodos de calibración radiométrico y atmosférico. En el primero se busca minimizar errores que influyen en la radiación, mientras en el atmosférico se aplica la corrección de neblina o nubes.

Datos

Los datos utilizados en la imagen son:

♣ Tipo de sensor: Multi Spectral – Lansadt-8 OLI.

♣ Ground elevation (Km): 3.5.

♣ Atmospheric model: Mid Latude Summer.

♣ Fecha: 06-02-2015.

♣ Hora: 15:09:52.

Aster 1B

Calibración

Se tiene dos métodos de calibración radiométrico y atmosférico. El primero busca recuperar la radiancia intrínseca del objeto de estudio y, el atmosférico, por condiciones de iluminación.

Datos

La imagen se adquirió el 7 de noviembre del 2002 a las 14:57:24 con un ángulo de elevación solar de 65,127959.

Sentinel 2A

Calibración

Debido a las condiciones atmosféricas y de iluminación, se hace necesaria la corrección radiométrica de las imágenes.

Datos

La imagen se adquirió el 15 de junio del 2001 a las 15:033:009

Conclusiones

1. Los análisis de las anomalías se realizaron combinando las diferentes máscaras que se generaron de los sensores mediante los métodos ACP, BR y MTMF. Con la comparación de las firmas de la librería y las espectrales de los píxeles obtenidos se obtuvo resultados de los diferentes minerales.

2. A diferencia del Aster y Lansat LC-8, el sensor Sentinel 2A permite obtener mejores resultados para los óxidos, debido a sus ocho bandas en el VNIR, mientras que el sensor Aster con minerales de arcilla y algunos carbonatos.

3. Estos análisis son muy importantes porque contribuyen a la primera etapa de la prospección. Se pudo constatar en su mayoría las anomalías, con las minas y prospectos existentes en nuestra zona.

Agradecimientos

El agradecimiento a Dios, a la escuela de Geología de la Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión y al docente Ing. Favio Mena Osorio.

Bibliografía

Delendatti, G. 2003. Caracterización de zonas de alteración hidrotermal en los márgenes de rio Castaño, mediante Procesamiento digital de Imágenes TM. Revista de la Asociación Geológica Argentina – p. 1.

Rodríguez, R.; Cueva, E. & Carlotto. 2011. Geología del cuadrángulo de Cerro de Pasco (22-k). Ingemmet. Boletín, Serie A: Carta Geológica Nacional V., p.1-2.

Ruiz Armenta, J., Ledesma, R. 2008. Técnicas de procesamiento de imágenes en la exploración de yacimientos minerales de origen hidrotermal, Instituto de geofísica y posgrado en geofísica UACPYP, UNAM, p. 3.

Vargas C., Carmen Villón Reinoso, José Pasapera Gonzales. Comparación de técnicas para el mapeo de cobertura glaciar con imágenes Landsat y Aster en la cordillera Blanca, Áncash, Perú.

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