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1 VI Congreso Internacional de Agrimensura Mejorar las posibilidades de búsqueda de minerales en Cuba a partir de la interpretación de los Modelos digitales del Terreno. Idelfonso Reinaldo Díaz Barrios (1) , Augusto Jorge León Barcarlos (1) ; Jesús Manuel López- Kramer (2) , Daniel Díaz Castro (3) , Taire Faife Rodríguez (3) 1. GEOCUBA Investigación y Consultoría. Calle Loma y 39. Plaza de la Revolución. La Habana, Cuba Tlf: 053 7 8832491 Email: idelfonso@uct.geocuba.cu 2. Instituto de Geofísica y Astronomía. Calle 212, No. 2906 e/ 29 y 31, Reparto La Coronela, La Lisa, La Habana, Cuba. CP 11600. Email: kramer@iga.cu 3. Universidad de las Ciencias Informáticas MES Carretera a San Antonio de los Baños Km 2.5. Boyeros, La Habana, Cuba Resumen La economía del país busca formulas en cada uno de los campos con vista a mejorar en un mediano o corto plazo los indicadores de eficiencia y calidad de productos y servicios. El sector de la minería presenta potencialidades de mejorar sustancialmente estos indicadores basado en el uso de las nueva tecnologías y a partir del empleo de productos nacionales de la Cartografía Digital como lo es el Modelo Digital del Terreno (MDT) 1: 25 000. En este trabajo se muestra como se han logrado realizar mejoras en las precisiones de los trabajos de geología superficial a través de la interpretación de los elementos del relieve y la red de drenaje superficial. Mejorar el mapa geológico actual a partir de las tecnologías de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI) en cada yacimiento por explotar o en explotación, posibilita obtener mejores resultados en la búsqueda, exploración y explotación de los yacimientos metálicos o no metálicos y el cálculo de sus reservas; además se pueden ofrecer mayor cantidad de elementos téctono-geológicos en la valoración de las características geológicas de los mismos. Palabras claves Geoprocesamiento, Interpretación, Modelos Digitales del Terreno Introducción La situación mundial con relación a las materias primas fundamentales y los combustibles empeora a causa de la sobreexplotación de los yacimientos existentes y la extinción de determinados recursos, sobre todo los combustibles 2 fósiles. Hoy los métodos de búsqueda en el campo de la geología se tratan de abaratar por técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI) y otras de Teledetección; sin embargo para los países en vías de desarrollo, estas tecnologías siguen siendo quimeras inalcanzables en casi todas sus dimensiones y con todas sus potencialidades. Cuba ha tenido la oportunidad de haber desarrollado una cartografía en la década de los años 70-80 del siglo pasado; que hoy ha podido digitalizar gracias a nuevas tecnologías implementadas a las que ha podido acceder por diferentes vías y desarrollar algunas de ellas. El un producto nacional de la Cartografía cubana el Modelo Digital del Terreno (MDT) 1: 25 000 hoy una realidad tanto de tierra como de mar y se puede considerar de las mejores de nuestra área geográfica. Lograr extraerle información geológica que pueda ser utilizada en el desarrollo minero es un reto para los especialistas de las geociencias que se empeñan en conseguirlo a pesar de las grandes limitaciones económicas y con el fijo propósito de abaratar sus costos para satisfacer las crecientes necesidades de la población en sus demandas de desarrollo: Buscar formulas en cada uno de los campos con vista a mejorar en un mediano o corto plazo los indicadores de eficiencia y calidad de producciones y servicios mineros, ha sido un objetivo primordial en esta investigación que es el fruto de varios años de trabajo. El sector de la minería presenta potencialidades de mejorar sustancialmente estos indicadores basado en el uso de las nueva tecnologías y a partir del empleo del Modelo Digital de Elevación (MDE) y la red digital del drenaje superficial con la cual e han logrado identificar morfoestructuras vinculadas a yacimientos ya probados y por lo que no se descarta las posibilidades que las que no relacionadas en la actualidad lo puedan tener en próximos análisis. En este trabajo se muestra como se han logrado realizar mejoras en las precisiones de los trabajos de geología superficial Mejorar el mapa geológico actual a partir de las tecnologías de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI) en cada campo de yacimiento y en otras áreas por explotar, posibilita obtener mejores resultados en la búsqueda, exploración y explotación de los yacimientos metálicos o no metálicos y el cálculo de sus reservas; además se pueden ofrecer mayor cantidad de elementos téctono- geológicos para la valoración de las características geológicas de los mismos y el mejoramiento de la cartografía temática. Objetivos Demostrar las posibilidades del procesamiento de los MDT en la solución de problemas prácticos de la sociedad y en atenuar la escasez de otros recursos que se emplean en la actividad de búsqueda y exploración de yacimientos. 3 Fig. 1 Mapa mixto de sombras y tintes isométricos, el cual se generó con el auxilio de la aplicación de geoprocesamiento Global Mapper v8.00 (Velazco et al 2011) Material y Método. Una vez obtenido el MDT que para Cuba está disponible en las Oficinas de GEOCUBA es posible realizar los análisis mediante el Método de (Díaz y Castro, 2003) el cual facilita la extracción de las principales estructuras geológicas superficiales a partir de la integración de técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI) y el procesamiento de los MDT. Utilizando los software Surfer y Mapinfo se pueden cartografiar dichas estructuras y llevarlas a los estándares internacionales de información geoespacial lográndose la universalización del método. Es preciso decir que mientras más preciso sea el MDT mejores serán los resultados obtenidos, otro elemento que garantiza la precisión del mismo es el carácter desantropisado del área que se analice. La experiencia en los análisis no deja de ser un factor que potencie y catalice el resultado sin embargo está al alcance de cualquier experiencia. El empleo de técnicas de geoposicionamiento y solape son de gran utilidad. Resultados Potencializar el empleo del MDT 1: 25 000 de Cuba Fig 1 ya implementado por (Velazco et al, 2011) para su uso en aplicaciones Web por lo que constituye uno de los objetivos principales de este trabajo, que facilita además a los expertos, especialistas y directivos conocer de algunas experiencias en el empleo de técnicas y procedimientos que agilizan y abaratan la búsqueda de yacimientos tanto metálicos como no metálicos y proporcionan facilidades al mapeo geológico de los territorios con diferentes fines. Cuando en décadas atrás se obtenía para la misma área el mapeo por los métodos tradicionales una estructura hoy aplicando estas tecnologías y con los modelos 1: 25 000 se obtienen más de ocho (Experimento realizado por Díaz-Barrios 2013). 4 Según lo ha han descrito diferentes autores (Díaz y Casto, 2003; Pérez y Strazhevich, 2005) en la literatura nacional y del mundo, los Modelos Digitales del Terreno son la base cartográfica por excelencia de los grandes aporte en los proyectos de mejoramiento de los resultados cartográficos geológicos en la actualidad. Las ventajas de su procesamiento con técnicas de PDI constituyen el atractivo fundamental para elaborar propuestas de mapas fáciles de validar, dado el abaratamiento de parte de su instrumentación en el aspecto cartográfico, ya que con esta propuesta cubana de MDE 1; 25 000 para Cuba se incrementa en 3,6 veces la resolución del modelo SRTM disponible en Internet ofrecido por la USGS. Según plantea (Velazco et at 2010) se ha evidenciado la viabilidad de la creación de servidores de mapas de “bajo costo y ampliamente accesibles”, combinando servicios WMS/WFS con un servidor Web como Apache y un servidor de mapas como UMN MapServer y un gestorde bases de datos espaciales como Postgres + Postgis. Esto ofrece herramientas adicionales a geólogos y otros especialistas de combinar diferentes capas en aplicaciones Web capaces de interrelacionar información y poder llegar a conclusiones de una forma más rápido y precisa. Si bien aún queda una etapa de campo que a nuestro criterio sigue siendo el talón de Aquiles del ciclo conclusivo del mapa, no es menos cierto que la cartografía de una propuesta inicial para el área de interés facilita en más de un 80% la tarea. Hoy los patrones de identificación se incrementan a partir de que cada vez más, especialistas trabajan con estas técnicas, por su fácil manipulación y el aumento de las capacidades intelectuales en el campo de la informática de ingenieros y técnicos de la especialidad de geología y geofísica fundamentalmente. En este trabajo nos referiremos a la aplicación de una tecnología implementada por Díaz y Castro en 2003 para una zona minera del occidente de Cuba. De la que solo se conocen trabajos a escala 1: 50 000 y 1: 100 000 y donde hace más de 100 años se explotan yacimientos polimetálicos. El campo minero al norte del municipio Minas de Matahambre se conoce desde principios del siglo XX, cuando compañías norteamericanas explotaron los Yacimientos Matahambre y Mono. La sobre-explotación de estos y las condiciones económicas del país en la década de los 80 llevó a que estos fueran cerrados y redistribuida su fuerza laborar en otras tareas de interés, sin embargo, la exploración geólogo-minera continúo a otro paso y fueron descubiertos y puestos en explotación otros yacimientos del sector norte de la provincia de Pinar del Río. Así se conocen los Yacimientos y manifestaciones de diferentes proporciones que a continuación se relacionan: 5 Tabla 1 Nombre y algunas de las características de los yacimientos del norte de Pinar del Río Yacimiento Manifestación mineral Dimensione Brooklyn Hierro Pequeño Castellano Zn,Pb,Ba,(S, Au, Ag) Mediano Dora Cu, Au Pequeño Hierro Mantua Cu,S,Au,(Ge, Ga) Grande Jucaro Cu, S Pequeño La Constancia Cu, S Pequeño Loma de Hierro (sombrero) Ag Pequeño Matahambre Cu,S,(Cuerpo 70 Pb,Zn, S) Medio Mella Zn,Pb,(Cu, S) Pequeño Santa Lucía Zn,Pb,(S,Au, Ag) Grande Unión- Juan Manuel S, Cu, Co Pequeño El Brujo Cu, S Manifestación Isabel Rosa Cobre Manifestación Lola Plomo - Zinc Manifestación Otilia Cobre Manifestación Mendieta Cobre Manifestación Manaja Cobre - Zinc Manifestación Cándida Cobre Manifestación Cosmopolita Cu Manifestación Yagruma Cu Manifestación San Federico Cu Manifestación Best Mine Cu Manifestación Burén S Manifestación Agustina Cu, Au Manifestación Santa Irene Cu, Ag,Au Manifestación Copales Cu, Ag, Au Manifestación Crusellas Cu, Ag, Au Manifestación Las Mundy Cu, Ag, Au Manifestación Nombre de Dios Cu-,Zn Manifestación Antonio María Cu Sin Datos Aurora (La Lima) Cu, Pb, Zn Sin Datos Asiento Viejo Cu-Au Sin Datos La Estrella Cu Sin Datos otros Para un sector entre las coordenadas X 187000-200000, Y 310000-322000 se proyectó una investigación tratando de concertar la información que se disponía con los resultados de estas novedosas prácticas sobre los MDT, obteniéndose; que todos los importantes yacimientos descubiertos, explotados 6 Fig. 2 Mapa geológico IGP Fig. 3 Propuesta de Mapa geológico (Díaz Barrios, 2013) y en explotación del sector fueron determinados por las estructuras cartografiadas por los métodos morfométricos empleados en la investigación para la escala de los trabajos y ubicados con relativa exactitud sin tener conocimientos previos de sus coordenadas reales. Según las coordenadas de los yacimientos aquí citados fueron verificados con acertada posición los yacimientos, Matahambres, Mella, Santa Lucia, Castellanos y Nombre de Dios otro grupo de estructuras anulares son propuestas para que en posteriores etapas de búsqueda las tengan en cuenta y así poder validar con menores costos la existencia de posibles manifestaciones o menas. En síntesis: Se precisó ubicación y concilio información referente a la cartografía de: - Morfolineamientos por el sombreado del MDE. - Morfolineamientos por la interpretación de la red de drenaje superficial. - Morfoestructuras anulares por el sombreado del MDE. - Morfoestructuras anulares por la interpretación de la red de drenaje superficial. - Contactos geológicos por sombreado del MDE. Se conformó un nuevo mapa para la zona con nuevas propuestas en cuanto a las formas y las áreas que cubren las formaciones geológicas en superficie y se ofrecieron nuevos elementos en cuanto a la tectónica superficial y reciente. (ver figs. 2 y 3) Se superpusieron los análisis realizados a los datos de la información suministrada o histórica corroborando un nivel de acierto en cuanto a las estructuras y yacimientos conocidos y ofreciendo nuevas valoraciones acerca 7 de interesantes propuestas de búsqueda que pueden facilitar futuros trabajos y abaratar los mismos. Conclusiones Los métodos de PDI en la cartografía geológica moderna es una herramienta imprescindible, pues como ninguna otra contribuye a la ejecución de mapas que mejoran la calidad de la cartografía existente La información geológica obtenida es mucho más verídica y exacta por estos métodos aplicados a los MDT, debido a las posibilidades informáticas de mejorar la diferenciación de contrastes de tonalidades y texturas en el relieve y micro-relieve, además del poder de los patrones del drenaje en la obtención de un agrietamiento reflejado en linealidades del mismo. Poder ubicar de forma espacial con más exactitud los diferentes contactos geológicos y morfolineamientos establece una diferencia sustancialmente superior sobre métodos tradicionales de interpolación a criterio, ya que es posible poder seguir en una imagen sombreada o un modelo vectorial de la red de drenaje superficial, las estructuras por todos sus límites superficiales El empleo del MDT 1: 25 000 y las imágenes obtenidas mediante su procesamiento digital, permiten disponer del material principal para la obtención de las morfoestructuras tanto lineales como circulares en cualquier territorio del país y vincularlas a los principales criterio de búsqueda y exploración de yacimientos. Se mejora sustancialmente el mapa geológico del territorio analizado. Bibliografía Capote C. et al (1987) La Teledetección aplicada a las Investigaciones geológicas. Ministerio de la Industria Básica Instituto de Geología y Paleontología 377 p. Díaz, I. y Castro, l, 2003 Tecnología para la cartografía de los principales elementos geológicos a partir del procesamiento e interpretación de los Modelos Digitales del Terreno. GEOCUBA I. C. Inédito García, A.M., 1984, Análisis de una estructura neotectónica por métodos morfoestructurales en el SW de Pinar del Río: Ciencias de la tierra y del espacio, v. 8, p. 16. Pérez Aragón, Ramón O y Strazhevich V.., 2005, Los métodos de teledetección en la actualización y generalización geológica de cuba occidental y oriental a escala 1:100 000, p. 9. 8 Velazco Villares, Pablo M. R.E.C.C., David Velazco Villares, Fidel Sánchez Mendoza, Javier Crespo Sánchez, Armando Tamayo Sierra, Idelfonso R. Díaz Barrios, Sandra Haydeé González García, 2011, Diseño e implementación de un servicio WMS a partir del Modelo Digital del Terreno (MDT) 1:25 000, p. 27.