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ELABORACIÓN DE LA CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA DE UN CONJUNTO DE PLANCHAS A ESCALA 1:100 000 UBICADAS EN EL TERRITORIO NACIONAL, IDENTIFICADAS POR EL

SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO

CONTRATO Nº 347 de 2014

ANEXO E

INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES DE SENSORES REMOTOS

Bogotá, junio de 2016


Anexo E-Interpretación de imágenes de sensores remotos. Plancha 450 – Puerto Guzmán 2

CONTENIDO

Pág.

1. INFORME DE INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES DE SENSORES REMOTOS ....... 3

1.1 Metodología aplicada para interpretación de áreas sin control de campo ..... 3

1.1.1 Integración de las planchas 50k .................................................................... 3

1.1.2 Reinterpretación de las planchas 100 k ........................................................ 4

1.1.3 Productos generados ................................................................................... 4

1.2 Parametros para descripción fotogeológica .................................................. 4

1.2.1 Tonalidad .................................................................................................... 5

1.2.2 Textura ........................................................................................................ 5

1.2.3 Patrón de drenaje ........................................................................................ 6

1.2.3.1 Integración ........................................................................................................... 6

1.2.3.2 Densidad .............................................................................................................. 6

1.2.3.3 Orientación .......................................................................................................... 7

1.2.3.4 Control estructural .............................................................................................. 7

1.2.4 Forma del relieve y topografía ................................................................... 14

1.3 Unidades Fotogeológicas ........................................................................... 15

1.3.1 Depósitos Aluviales Recientes (Q2al) .......................................................... 15

1.3.2 Depósitos asociados a niveles de terrazas bajas e inundables (Q2t0) .......... 15

1.3.3 Formación Pebas (N1p) .............................................................................. 15

1.3.4 Grupo Orito (E3N1or1) ............................................................................... 15

1.3.5 Grupo Orito (E3N1or2) ............................................................................... 17

1.3.6 Grupo Orito (E3N1or3) ............................................................................... 17



1. INFORME DE INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES DE SENSORES REMOTOS

El presente informe contiene la metodología aplicada para la interpretación de imágenes de sensores remotos, que incluyó inicialmente la interpretación de fotografías aéreas, imágenes de satélite y radar y un modelo de elevación digital del terreno- DEM con resolución 30 m, donde se integró la información y fue procesada en software de Sistemas de Información Geográfica para delimitar las unidades fotogeológicas presentes en el área. Posterior a la fase de campo y debido a que no fue posible cubrir algunas áreas de reconocimiento con control de campo, se reinterpretaron las unidades fotogeológicas existentes a una escala 100 k; con ayuda de imágenes satelitales LANDSAT y un nuevo modelo digital del terreno-DEM con una resolución espacial de 12,5 m. Finalmente, con base en las observaciones de campo y en conjunto con los parámetros foto-interpretativos como la tonalidad, la textura, el patrón de drenaje y la forma del relieve se redefinieron nuevos polígonos que agruparon rasgos geológicos semejantes y se extrapolaron para las zonas con ausencia de control de campo, dando como resultado un nuevo mapa fotogeológico.

1.1 METODOLOGÍA APLICADA PARA INTERPRETACIÓN DE ÁREAS SIN CONTROL DE CAMPO

Debido a que en algunos sectores de las áreas de reconocimiento no fue posible realizar el control de campo con estaciones y muestreo, es necesario hacer uso de la interpretación de imágenes satelitales y fotografías aéreas para cubrir dichos sectores y para interpretar las áreas por fuera de la zona de reconocimiento. Los siguientes pasos explican el procedimiento seguido para generar la información de las zonas sin control de campo.

1.1.1 Integración de las planchas 50k

Los mapas geológicos a escala 1:50 000 fueron escaneados y georreferenciados en el software ArcGIS 10.1 para conformar un mosaico por cada plancha 100 k. De este mosaico se generaron dos versiones, una versión como mosaico de campo compuesta por los mapas sin editar que entregaron los geólogos de campo y otra versión de oficina, que integra los mismos polígonos propuestos por el equipo de cartografía, pero que



unifica simbología, achurados y colores. Sobre estos mosaicos se desplegaron datos como estaciones, muestras y localización de columnas estratigráficas para verificar la concordancia entre las descripciones y tipo de muestras y las unidades litológicas propuestas.

1.1.2 Reinterpretación de las planchas 100 k

Los contornos de las unidades litológicas de los mosaicos 100 k se dibujaron en un acetato que luego se superpuso a las imágenes de sensores remotos impresas a la escala de trabajo. Dichas imágenes fueron las LANDSAT 7 y 8, y el último modelo digital de terreno del satélite, que ofrece una resolución espacial de 12,5 m. Se emplearon las combinaciones 4-5-2 en Landsat 7 y 4-5-3, 5-6-4 y 6-3-2 en Landsat 8 para diferenciar rasgos geológicos y definir posibles unidades litológicas. A partir del modelo digital de terreno se generaron mapas de sombras para resaltar características como tonalidad, textura, red de drenajes, forma del relieve y topografía. Las estaciones de campo levantadas son un punto de referencia para comparar las características observadas en el sitio de ubicación de la estación y el área circundante, este criterio se tiene en cuenta para extrapolar la información litológica a las áreas con rasgos semejantes pero sin control de campo.

El mapa preliminar de cada plancha se compara con el mapa fotogeológico inicial para establecer las diferencias observadas y registrar los cambios logrados a través del avance de la cartografía.

1.1.3 Productos generados

Los contornos dibujados en los acetatos contrastados con las imágenes satelitales y sus respectivas combinaciones dieron como resultado los mapas geológicos preliminares a escala 1:100 000. Con esta información se completan los datos necesarios para iniciar el proceso de dibujo del mapa geológico y la redacción de las memorias explicativas de las planchas. La modificación de estos mapas estuvo sujeta a la información estratigráfica de las memorias explicativas, al ajuste de empalmes con planchas vecinas y a los resultados de los análisis de laboratorio.

1.2 PARAMETROS PARA DESCRIPCIÓN FOTOGEOLÓGICA

Para llevar a cabo el proceso de fotointerpretación es necesario tener en cuenta parámetros que ayudan a identificar posibles rasgos geológicos de una manera generalizada, como el tipo de material litológico, el estilo estructural de una cuenca, entre otros. A continuación, se dará una breve explicación de cuatro parámetros



principales que fueron tenidos en cuenta para esta metodología (Strandberg, 1975); estos son:

Tonalidad

Textura

Patrón de drenajes

Forma del relieve y topografía

Cabe mencionar que los parámetros que se indican aquí, sirven para identificar y separar diferentes litologías de una manera generalizada y aproximada, no son absolutas, y para ello se necesita corroborar con trabajo de campo.

1.2.1 Tonalidad

El tono en las fotografías e imágenes se refiere a la Intensidad relativa de luz reflejada por el terreno. Aunque la tonalidad es un valor relativo, juega un papel de suma importancia en la identificación de rocas; es preciso destacar que la evaluación de la tonalidad consiste en comparar el tono de varias imágenes. En cuanto a la tonalidad típica de rocas pueden hacerse las siguientes generalizaciones:

TONO CLARO: Nieve, agua reflejando luz, nubes, olas, evaporitas, caliche, barreal, ciertas arenas y gravas, dunas, ciertas tobas, algunos rasgos de alteración hidrotermal (talco, amianto), corales, cuerpos cuarzo- feldespáticos, diques ácidos, pegmatitas, ciertas cuarcitas y calizas.

TONO MEDIANO: Yeso, rocas calcáreas y dolomíticas, areniscas claras, arcillitas, lutitas, limolitas, margas, intrusivas y efusivas leucocráticas y básicas.

TONO GRIS OSCURO: Sombra de lagos y cursos de agua, césped, carbón, areniscas y Lutitas rojas, grauvacas oscuras, areniscas con contenido orgánico, rocas intrusivas, efusivas, básicas y ultrabásicas.

El tono está determinado en muchos casos por el contenido de agua, humedad y permeabilidad de la roca, y consecuentemente, por la vegetación.

1.2.2 Textura

La textura representa la frecuencia de cambio de tonalidad en la foto o imagen, es el modo de presentarse ese cambio en la tonalidad; en conjunto es un agregado de rasgos individuales bastante pequeños para ser distinguidos en forma particular. Es muy



importante tener en cuenta la escala. Dependiendo de los elementos que causan el cambio de tono, la textura puede tener un aspecto:

Grueso

Fino

Uniforme

Áspero

Liso

Granular

Lineado

Esponjoso

Moteado

Bandeado

1.2.3 Patrón de drenaje

La clasificación de la red de drenaje se realiza en función de:

1.2.3.1 Integración

Indica la existencia de conexión entre los cursos de agua de órdenes sucesivos: “no integrados” o “Integrados”.

1.2.3.2 Densidad

Es la cantidad de drenajes superficiales por unidad de superficie. La densidad del drenaje en cuencas donde predominan areniscas y gravas es más pequeña que la existente en las cuencas cubiertas de arcilla o esquistos. Los términos comparativos y relativos son: “alta”, “media” y “baja”, se usan normalmente para describir la textura del drenaje (Figura 1).

Figura 1. Circulos de Strandberg (1975) de valores medios de las clases de densidad de drenaje.



1.2.3.3 Orientación

No se refiere a un curso o rama en particular, sino al conjunto integrado o no de cursos principales y tributarios en una zona, ejemplo “Drenajes orientados en dirección NS”.

1.2.3.4 Control estructural

Se refiere a los cambios bruscos de dirección, que son indicio de modificaciones de las características litológicas o morfológicas del subsuelo.

1.2.3.4.1 Indicadores de control estructural en las redes de drenaje

Un tronco de drenaje cortado indica un levantamiento estructural.

Un estrechamiento del lecho de inundación de un río indica cambios litológicos debidos al plegamiento o fractura de la zona.

Un ensanchamiento del lecho de inundación indica una influencia estructural en la parte baja del río.

Los cambios bruscos de dirección pueden reflejar elevaciones locales por plegamiento o falla.

La alineación de las curvas puede indicar los ejes de esos plegamientos o fallas.

Los cambios bruscos en la periodicidad de los meandros indican fallas locales o pliegues perpendiculares a la dirección del escurrimiento.

1.2.3.4.2 Formas de drenaje

Las redes de drenaje se pueden clasificar en función de su forma, existen seis (6) tipos de drenaje de acuerdo a Strandberg (1975); red dendrítica, en enrejado, radial, paralela, anular y rectangular.



FORMAS BÁSICAS

Drenaje Dendrítico No tiene una orientación definida, y las ramas que constituyen la red no guardan ninguna preferencia, abundando las curvas suaves, sin evidencia de control estructural, desarrollándose en zonas de pendientes suaves. Es característico sobre materiales uniformes de granulometría fina, tales como loess, areniscas, granitos y gneis.

Drenaje en enrejado En este tipo los tributarios de primer orden son largos y de trazado recto, siendo a menudo paralelos a un curso principal. Los tributarios cortos confluyen con los canales mayores formando ángulos aprox. rectos. Estas formas que indican un importante control estructural, se desarrollan sobre zonas que han sido fuertemente plegadas, deslizándose los tributarios cortos sobre los lados de las capas más resistentes levantadas.

Drenaje radial Drenaje radial centrífugo En las formas centrífugas los ríos fluyen de una zona central hacia la periferia, lo cual es característico de los plegamientos en domo, o de las laderas volcánicas.



Drenaje radial centrípeto Las formas radiales centrípetas se forman cuando el agua corre hacia el interior de una cubeta o cuenca cerrada. Estas formas son comunes en las regiones áridas o en depresiones formadas por rocas solubles, dando lugar a cuencas cerradas donde el agua se evapora o infiltra, que puede indicar litologías calcáreas de tipo kárstico.

Drenaje Paralelo En este tipo los tributarios se desarrollan todos paralela o casi paralelamente entre sí, confluyendo con el canal principal formando casi el mismo ángulo, configurando un tipo de drenaje fuertemente controlado, con pendientes importantes. Esta forma de drenaje indica que una gran falla se extiende a través de una zona fuertemente plegada, formando un cierto ángulo con la dirección de los pliegues. Los tributarios siguen los estratos menos resistentes, mientras el curso principal sigue la falla. Se desarrolla sobre lutitas, arcillas o coladas extrusivas.

Drenaje Anular Las formas anulares se desarrollan cuando el drenaje se acomoda alrededor de un domo de material resistente. Puede originarse en una modificación de una forma radial, si el domo ha plegado estratos alternados de diferente resistencia. Los tributarios seguirán los estratos débiles, confluyendo en ángulo recto con los cursos radiales. Resultan característicos donde hay cuerpos intrusivos que atraviesan rocas sedimentarias, estando controlados por la forma de la



topografía y las características de las rocas sedimentarias.

Drenaje Rectangular Las formas rectangulares se desarrollan en zonas donde el control es debido a que el subsuelo presenta una red de diaclasas. Los trazados del drenaje están fuertemente controlados, con recodos abruptos. Las confluencias son aproximadamente en ángulo recto.

VARIACIONES DE LAS FORMAS BÁSICAS

Drenaje Subparalelo En este tipo de drenaje los cursos tributarios se ramifican formando ángulos agudos con el cauce principal o tributario de mayor orden, cambiando después de dirección de manera que se tornan paralelos al cauce al cual confluyen. Esta forma indica normalmente pendientes uniformes. Puede desarrollarse paralelamente a la dirección de rocas sedimentarias fuertemente plegadas. Los ejes largos de los cursos tributarios se desarrollan en los estratos más blandos.



Drenaje Retorcido Formas retorcidas son aquellas en que la dirección del drenaje puede invertirse totalmente, cambiando su rumbo radicalmente Son resultado de un absoluto control estructural. Los cambios bruscos de dirección son debidos a la intercepción del drenaje con una barrera de roca resistente. Puede también aparecer este tipo de drenaje al atravesar niveles sedimentarios que presentan discontinuidades. Las barreras rocosas pueden ser notorias en su organización estructural, o en caso de no concordar con la topografía existente, ser restos de macizos erosionados.

Drenaje Subdentrítico Se desarrolla en aquellas áreas donde el curso principal fluye en una zona en la que la pendiente y el control estructural son distintos a los de la zona por la que se desarrollan los tributarios. El área drenada por los tributarios estará cubierta probablemente con sedimentos relativamente resistentes, ofreciendo un control más fuerte que aquel de la zona donde corre el curso principal.



Forma Anastomosada Se caracterizan por la presencia de canales entrelazados, abundancia de meandros abandonados (ox-bow), lagos de cursos abandonados (lagunas guachas o "bayou"). Estas formas poco desarrolladas, se encuentran en llanuras aluviales, con sedimentos no consolidados.

Drenaje Pinnado Es una variante de la forma dendrítica, en la que los tributarios de segundo orden, están alineados más o menos paralelamente. Los tributarios que confluyen con cursos de mayor orden, lo hacen con ángulos agudos, y son normalmente cortos y están muy juntos. La textura fina con alta densidad indica un suelo impermeable. El paralelismo indica una pendiente uniforme. Es un tipo de drenaje característico de las zonas cubiertas de loess.

Drenaje Colineal Son variantes del drenaje paralelo. Los cursos pueden aparecer y desaparecer, generando un sistema de cursos intermitentes. Esta forma indica que el material superficial es muy permeable o que está atravesado por canales de disolución.



Drenaje Centrípeto Es una variante del drenaje radial. Si la divisoria de aguas en la cabecera de la cuenca esta curvada en forma de arco, los cursos serán convergentes confluyendo en el curso principal muy juntos o casi en el mismo punto, con pendiente muy uniformes. Esta forma puede indicar un control estructural (dolina, cuenca), o un plegamiento erosionado

Drenaje dicótomo de delta aluvial Esta forma se desarrolla en conos aluviales o deltas. Los cursos se disponen en forma de abanico, distribuyendo el agua del curso principal. Esta forma crea un delta digitado cuando el río desemboca en mar abierto. Cuando se forman deltas digitados, ello indica que los materiales depositados son sedimentos de grano fino de poca permeabilidad. En conos aluviales se desarrollan ramificándose en la base de los barrancos, sobre sedimentos de grano grueso permeables. Los tributarios muestran a veces cursos anastomosados y entrecruzados característicos.



Drenaje nido de Golondrina Se trata de un drenaje con apariencia de no integrado, y es característico de zonas que tienen un sustrato calizo y ocasionalmente dolomita. A veces este tipo de drenaje se denomina de dolinas. Las dolinas o cavidades formadas por disolución de los materiales calcáreos y derrumbe de las cavidades así formadas, forman pequeñas lagunas sin emisarios superficiales, en las zonas con reciente desarrollo calcáreo. En los casos de regiones calcáreas maduras, se encontrarán grandes dolinas y valles de disolución (topografías kárstica). Los cursos de agua desaparecen y pueden fluir en cursos subterráneos, volviendo a aparecer en superficie en grandes fuentes.

Drenaje Tipo Trellis Esta forma es resultado de un fuerte control estructural que da como resultado valles paralelos en terrenos resistentes.

1.2.4 Forma del relieve y topografía

La forma del relieve está relacionada con la escala de trabajo y son los factores que ayudan al fotointerprete a identificar los rasgos geológicos, dado que estos rasgos están íntimamente relacionados con geoformas geológicas. Ejemplo:

Abanicos

Domos



Conos

Dunas

Depósitos glaciales

Pliegues

También es importante describir la relación topográfica entre una unidad fotogeológica y otras adyacentes. Contrastes topográficos “alto”, “medio” y “bajo”.

1.3 UNIDADES FOTOGEOLÓGICAS

Las unidades fotogeológicas identificadas en la plancha 450 – Puerto Guzmán, se presentan en la Figura 2 y de acuerdo a la metodología planteada son:

1.3.1 Depósitos Aluviales Recientes (Q2al)

En general esta unidad presenta una tonalidad gris oscuro debido al alto contenido de materia orgánica y abundante vegetación; se observan pequeñas variaciones entre tonos claros y oscuros producto del alto contenido de humedad. Presenta textura lisa uniforme. Tiene un patrón de drenaje variable desde dendrítico a subparalelo con canales asimétricos a simétricos, integrados, no están orientados, de baja a media densidad. Presenta muy poca o nula incisión en sus canales. Asociados a relieves planos a suavemente ondulados.

1.3.2 Depósitos asociados a niveles de terrazas bajas e inundables (Q2t0)

Esta unidad presenta una tonalidad gris medio a oscuro, presenta una textura fina uniforme con leve moteado. Patrón de drenaje paralelo a subparalelo con cauces integrados de muy baja densidad. Presenta topografías planas con poca o nula incisión de pendientes uniformes. En fotografías aéreas, esta unidad está situada en el nivel más inferior, siendo 0 el más bajo y 4 el más alto en la topografía.

1.3.3 Formación Pebas (N1p)

Presenta una tonalidad gris claro a medio. Tiene una textura compuesta uniforme que varía de granular a fina. El patrón de drenaje es dendrítico a subparalelo de muy baja incisión y alta densidad, presenta cursos de aguas integrados. En general presenta un relieve suavemente ondulado.

1.3.4 Grupo Orito (E3N1or1)

La unidad presenta una tonalidad gris media debido a la abundante vegetación y zonas con alta humedad relativa. Presenta una textura fina uniforme. Tiene un patrón de drenaje paralelo con cauces en forma de "U" de tipo asimétrico. En imágenes satelitales, se observa que los cauces no están integrados y tienen baja densidad.



Figura 2. Unidades fotogeológicas de la Plancha 450 – Puerto Guzmán



Esta unidad presenta el mayor contraste topográfico con las demás unidades con elevaciones de hasta 500 msnm. Debido a la alta erosión se presenta como un remanente de una geoforma característica de abanico.


Esta unidad en general presenta una tonalidad gris clara. Su textura es granular gruesa a fina uniforme y resalta entre las demás unidades; Tiene un patrón de drenaje que varía desde dendrítico a subparalelo, tiene conexión de cauces integrados, de baja a media densidad con cauces en forma de "U" de tipo asimétrico. Relieves suavizados compuestos por montículos de baja pendiente.


Esta unidad presenta una tonalidad gris media debido a la alta vegetación y abundante pluviosidad. Tiene una textura fina, con un patrón de drenaje dicótomo a paralelo relacionado a una morfología de abanico, con conexión de aguas integrado, de baja a media densidad, se orientan hacia el SE en la dirección del abanico. Sus cauces tiene forma de "U" y son asimétricos. Tiene un relieve medio y topografía de abanico con canales incisados.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

STRANDBERG, C. H. (1975). Manual de Fotografía Aérea. Barcelona: Omega, 267 págs.

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