Se sabe que los suelos desarrollados sobre rocas ultramáficas, inhiben el crecimiento de la vegetación.&nbsp;Teniendo en cuenta esto, se realizó el procesamiento digital de una subescena Landsat TM de la Costa&nbsp;Pacífica Colombiana, en donde aflora el Litodema Ultrabásico de Guapi. La imagen de la división TM4/&nbsp;TM3, demostró ser poderosa para identificar las anomalías geobotánicas espectrales de vegetación poco&nbsp;densa, relacionadas con un cinturón ultramáfico de tendencia NS a NE-SO, expuesto en toda el área de&nbsp;estudio. La imagen de TM4 con expansión de contraste, permitió diferenciar otros dos lentes ultramáficos&nbsp;diferentes del cinturón, que parecen tener la misma litología.It has long been known that soils developed on ultramafic rocks inhibit the growth of vegetation. Taking&nbsp;into account this, digital processing was carried out in a Colombian Pacific Coast Landsat TM subscene,&nbsp;where the Guapi Ultrabasic Lithodeme outcrops. The ratio TM4/TM3 image proved to be powerful for&nbsp;identifying spectral geobotanical anomalies of sparse vegetation, related to a NS to NE-SW trending ultramafic belt exposed throughout the study area. The contrast stretched TM4 image allowed to diferenciate another two ultramafic lensoid boudins different from the belt, which seem to have the same lithology

Villegas, V. H.

It has long been known that soils developed on ultramafic rocks inhibit the growth of vegetation. Taking&nbsp;into account this, digital processing was carried out in a Colombian Pacific Coast Landsat TM subscene,&nbsp;where the Guapi Ultrabasic Lithodeme outcrops. The ratio TM4/TM3 image proved to be powerful for&nbsp;identifying spectral geobotanical anomalies of sparse vegetation, related to a NS to NE-SW trending ultramafic belt exposed throughout the study area. The contrast stretched TM4 image allowed to diferenciate another two ultramafic lensoid boudins different from the belt, which seem to have the same lithology.Se sabe que los suelos desarrollados sobre rocas ultramáficas, inhiben el crecimiento de la vegetación.&nbsp;Teniendo en cuenta esto, se realizó el procesamiento digital de una subescena Landsat TM de la Costa&nbsp;Pacífica Colombiana, en donde aflora el Litodema Ultrabásico de Guapi. La imagen de la división TM4/&nbsp;TM3, demostró ser poderosa para identificar las anomalías geobotánicas espectrales de vegetación poco&nbsp;densa, relacionadas con un cinturón ultramáfico de tendencia NS a NE-SO, expuesto en toda el área de&nbsp;estudio. La imagen de TM4 con expansión de contraste, permitió diferenciar otros dos lentes ultramáficos&nbsp;diferentes del cinturón, que parecen tener la misma litología

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Villegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana68ANOMALÍAS GEOBOTÁNICAS ESPECTRALES ASOCIADASCON LOS CAMBIOS EN LITOLOGÍA: SU USO PARA LA CARTOGRAFÍAGEOLÓGICA DE LAS ROCAS ULTRABÁSICAS, EN TERRENOSTOTALMENTE VEGETADOS DE LA COSTA PACÍFICA COLOMBIANAVillegas,  V.  H.11INGEOMINAS, Diagonal 53 No. 34-53, Bogotá - Colombia.Correo Electrónico: henville@trilobite.ingeomin.gov.coRESUMENSe sabe que los suelos desarrollados sobre rocas ultramáficas, inhiben el crecimiento de la vegetación.Teniendo en cuenta esto, se realizó el procesamiento digital de una subescena Landsat TM de la CostaPacífica Colombiana, en donde aflora el Litodema Ultrabásico de Guapi. La imagen de la división TM4/TM3, demostró ser poderosa para identificar las anomalías geobotánicas espectrales de vegetación pocodensa, relacionadas con un cinturón ultramáfico de tendencia NS a NE-SO, expuesto en toda el área deestudio. La imagen de TM4 con expansión de contraste, permitió diferenciar otros dos lentes ultramáficosdiferentes del cinturón, que parecen tener la misma litología.Palabras claves: Percepción remota, geobotánica, cartografía geológica, rocas ultrabásicas, Costa PacíficaColombianaABSTRACTIt has long been known that soils developed on ultramafic rocks inhibit the growth of vegetation. Takinginto account  this, digital processing was carried out in a Colombian Pacific Coast Landsat TM subscene,where the Guapi Ultrabasic Lithodeme outcrops. The ratio TM4/TM3 image proved to be powerful foridentifying spectral geobotanical anomalies of sparse vegetation,  related to a NS to NE-SW trending ultramaficbelt exposed throughout the study area. The contrast stretched TM4 image allowed to diferenciate anothertwo ultramafic lensoid boudins different from the belt, which seem to have the same lithology.Keywords: Remote sensing, geobotany, geological mapping, ultrabasic rocks, Colombian Pacific Coast.Boletín de GeologíaVol. 22, No. 37, Julio-Diciembre de 2000Villegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana691. INTRODUCCIÓNCuando el término geobotánica cuando seaplica a la percepción remota, puede definirsecomo el estudio de la radiación electro-magnética reflejada y emitida por la vegetación lacual es utilizada para detectar diferencias geológicasen el paisaje (Raines y Canney, 1980).Una nuevatendencia en la exploración mineral, es el uso de laspropiedades espectrales de las plantas para identificarlas condiciones presentes en el suelo y en las rocasque lo subyacen; si se ignoran las áreas cubiertas devegetación del planeta, solamente un 30% de lasuperficie continental estaría disponible para laexploración mediante la percepción remota (Goetzy Rock, 1983). Este estudio trata sobre elprocesamiento digital de los datos satelitales LandsatTM, que barren una zona de la Costa PacíficaColombiana, totalmente cubierta de vegetación yparcialmente cartografiada.  El procesamiento estáorientado a la detección de asociaciones geobotánicasespectrales específicas, que permitan discriminar lasrocas ultrabásicas de las litologías circundantes.1.1. Características generales de la zona de estudio1.1.1. Geología: El área considerada se localiza alsur-occidente de Colombia, en la Llanura Costeradel Océano Pacífico, más exactamente, al sur delDepartamento del Cauca; abarca las cuencas de losríos Guapi, Pilpe, Llantín, Napanchí e Iscuandé(Figura 1). Comprende los terrenos Dagua y Atrato-San Juan-Tumaco de Etayo y otros (1983), e incluyeparte del Piedemonte de la Cordillera Occidental. Entérminos generales, está conformada por unasecuencia oceánica de arco de isla del Cretácicosuperior, compuesta por rocas volcánicas básicas,metabasitas, metasedimentos y chert, granitoidescontemporáneos básicos a intermedios y rocasultrabásicas e intrusivas calco-alcalinas más jóvenes,que están en contacto fallado (sutura?) con unasecuencia paleógena de rocas volcánicas intermediasy volcanoclásticas, la cual es suprayacida en formadiscordante por una sucesión sedimentaria delTerciario superior (McCourt et al., 1990). La Figura2 muestra el mapa geológico generalizado del área.1.1.2. Clima:  Según PLADEICOP (1983), a partirde la línea costera se registra un aumento fuerte dela precipitación, en dirección hacia las laderas de laCordillera Occidental. En la Costa Pacífica es de1934mm y asciende hasta 7597mm en el piedemonte.En el Puerto de Guapi (Fig. 1), el más importante dela región, se registran temperaturas mensuales entre25.08°C y 26.25°C y una precipitación anual de5054mm. El área de estudio presenta alta nubosidad;en las alturas de 1000m sobre el nivel del mar, en lasestribaciones occidentales de la CordilleraOccidental, se forman asociaciones atmosféricas muyhúmedas, que se manifiestan como presenciafrecuente de neblina o nubes en contacto con lavegetación.  Por estar situada en el Cinturón deLluvias de la Costa Pacífica, posee uno de los climasmás húmedos del mundo (Times Atlas of the World,1985 en Annells et al., 1988), causante de una capaperenne de nubes, que dificulta el uso de sensorespasivos durante las campañas de cartografíageológica.1.1.3. Vegetación:  La región está totalmente cubiertacon una vegetación tropical saludable, generalmentede dosel cerrado por copas entrelazadas y troncosrectos, con ramas y hojas que tienden a agruparsehacia la parte superior. Los árboles muestran alturaspromedio de 25 a 30m, que pueden alcanzarlocalmente los 35m (IGAC, 1983).2. PROCESAMIENTO DIGITALSe realizó en una subescena extraída del cuarto deescena Landsat-5 TM (cuadrante 4), de Path 10 yRow 58, obtenida el 11 de Febrero de 1986. Parapatronar las unidades geológicas en los productosde teledetección, se utilizó la cartografía del proyectoMPP-Fase II (McCourt et al., 1990). Elprocesamiento digital se realizó con el programaERDAS IMAGINE versión 8.3, montado en unaestación de trabajo SUN ULTRA.2.1. Aproximación metodológica: La técnicageobotánica más accesible a la geología para ladiscriminación de materiales en la corteza terrestre,es el estudio de la densidad de la vegetación. EstaVillegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana70FIGURA 1.  Mapa de localización.Villegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana71propiedad puede ser detectada y cuantificada en lasfotografías aéreas e imágenes Landsat TM. Es biensabido que, en áreas normalmente vegetadas, lapresencia de las rocas ultrabásicas genera unadisminución en la densidad de la vegetación (Rainesy Canney, 1980; Raines y Wynn, 1982; Harringtony otros, 1989). Los suelos residuales generados porla meteorización de las rocas ultramáficas sondeficientes en calcio (Goetz y Rowan, 1983); la faltade este elemento genera condiciones adversas parael crecimiento de las plantas, dado que susmembranas celulares disminuyen la porosidadnatural, con lo cual pierden su capacidad normal paratomar y transportar nutrientes y retener iones. En lazona considerada aparece un cinturón de rocasultrabásicas de 3 a 4.5 Km de ancho, con tendenciaN-S a noreste-sureste (Fig. 2), denominado LitodemaUltrabásico de Guapi (McCourt y otros, 1990). Estaunidad se ha interpretado como un cuerpo continuode espesor y ancho variables, conformado por lentesde rocas ultramáficas, que muestra contactostectónicos con los metasedimentos cretácicos haciael este (Formación Cisneros de Aspden, 1984), y conlas rocas volcánicas Terciarias (Formación Timbiquíde Annells y otros, 1990). En este litodema se hanreconocido dunitas sepentinizadas y harzburgitas(Annells y otros, op cit.), a las cuales se les haasignado una edad Cretácica superior-Terciariainferior, aunque los argumentos tectónicos regionalesfavorecen la edad Paleógena (McCourt et al., 1990).2.2 Imágenes por división entre bandas: Lacomprensión de las propiedades espectrales de lavegetación, los suelos y las rocas, sugiere que ladivisión entre las bandas TM4 (760 - 990 nm) y TM3(630 - 690 nm), deba ser sensible a los cambios en ladensidad de la vegetación, y en algunos casos, a lasdiferencias entre las especies vegetales (Raines yCanney, 1980). El concepto utilizado paracartografiar la densidad de la cubierta vegetal con ladivisión TM4/TM3, es que la vegetación disminuyesu radiansa en la banda 3 debido a la absorción de laclorofila (cerca de los 0.68 um), mientras la aumentaen la banda 4 por la alta reflectancia de la vegetaciónen el infra-rojo cercano.  La división de la banda 4entre la banda 3, es directamente proporcional a ladensidad de la vegetación: las áreas que tienenvegetación más densa, aparecerán en tonos claros,mientras que las áreas con poca cubierta vegetal, severán en tonos oscuros (Almeida-Filho, 1984). Elcociente TM4/TM3 fue aplicado en la subescenaLandsat TM, donde demostró que fue muy útil paradelimitar las unidades ultrabásicas que afloran en lazona. El litodema define un cinturón de tonos oscurosexpuesto a lo largo de toda el área de estudio, quecorresponde a las anomalías geobotánicas espectralesde cubierta vegetal baja, con tendencia noreste-suroeste a norte-sur y al ancho variable que aumentahacia el norte (Fig. 3). En las anomalías geobotánicasdetectadas hacia el sur del Río Pilpe, el relieve delas rocas ultrabásicas es mucho más fuerte, lo cualgenera el efecto de sombreado topográfico.2.3. Imágenes de bandas simples: Una propiedadde las imágenes generadas por la división, es la detender a perder los efectos topográficos, hecho quelas hace difíciles de relacionar visualmente con losmapas u otras imágenes (Greenbaum, 1989). Paracaracterizar mejor las rocas ultrabásicas presentesen el área de estudio, se decidió generar la imagende una sola banda, donde no se perdieran lasvariaciones tonales causadas por las condicionesespecíficas de la iluminación solar, relacionadas conla topografía del terreno considerado. Dada la gruesacubierta vegetal presente en el área de estudio, le diomucha relevancia a aquellas bandas que secorresponden con los picos de reflectancia de lasplantas, de acuerdo con la "Curva Típica deReflectancia de la Vegetación" (Goetz y Rowan,1983). Se escogió TM4, porque coincide con elintervalo del infra-rojo cercano que registra mayorporcentaje de reflectancia en la curva (60%), razónpor la cual resulta ser la banda que mejor caracterizael material vegetal; a la banda elegida se le aplicó laexpansión de contraste por el método gaussiano.  Enla imagen generada (Fig. 4), además de corroborarsela anomalía geobotánica espectral de cubierta vegetalbaja detectada en TM4/TM3 (U en Figura 3, Tku3en Figura 4), fue posible diferenciar otras dosunidades ultrabásicas.76Harrington, S.E., Mclellan, E.L., Siegrist, H.G. (1989). Aremote sensing based geobotanical investigation ofultramafic rocks along a regional fault zone. SeventhThematic Conference on Remote Sensing for Exploration,Vol. II, Calgary, Canada, pp. 735-749.IGAC (1983). Atlas Regional Pacífico. InstitutoGeográfico Agustín Codazzi, Bogotá, p. 96.McCourt, W.J., Muñoz, C.A., Villegas, H. (1990).Regional geology and gold potential of the Guapi-Napidrainage basin and Upper Timbiqui River, CaucaDepartment, SW Colombia. British Geological Survey(Nottingham), technical report WC/90/34, p.62.PLADEICOP (1983). Plan de desarrollo integral para laCosta Pacífica Colombiana (versión preliminar). D.N.P.,C.V.C y UNICEF, Cali, p. 70.Raines, G.L., Canney, F.C. (1980). Vegetation andGeology. En: Siegal, B.S., Gillespie, A.R. Remote Sensingin Geology, John Wiley & Sons, New York, pp. 173-182.Raines, G.L., Wynn, J.C. (1982). Mapping of ultramaficrocks in a heavily vegetated terrain using Landsat TM.Economic Geology, Vol. 77, pp. 1755-1769.Villegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana72FIGURA 2.  Mapa Geológico Generalizado, modificado de McCourt y otros  (1990)LEYENDAQ1 Depósitos Cuaternarios (flujos de lodo)TNs Rocas Sedimentarias TerciariasTPt Rocas Volcánicas TerciariasTKu Secuencias UltramáficasKcv Metasedimentos CretácicosTp Rocas Plutónicas TerciariasCONVENCIONESContacto geológico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Falla y/o contacto fallado –  –  –  –  –  –  –  –DiscordanciaRíos principales75La primera (Tku1 en la Figura 4) es un lente que seacuña hacia el noreste y el suroeste, no muestraanomalías espectrales  que permitan diferenciarla delas rocas volcánicas terciarias con las que está encontacto fallado hacia el oeste (Figura. 2), y presentaclaro contacto tectónico con las otras unidadesultramáficas hacia el este. La segunda (Tku2 en laFigura 4), tampoco muestra anomalías geobotánicasde tonos oscuros pero presenta forma de lente conclaros límites tectónicos y acuñamiento hacia el NE;además está dividida por la falla de dirección noreste;su similitud espectral con Tku1 (Figuras 3 y 4),sugiere que correspondan a la misma litología. Tku3es la más espesa y continua; se manifesta como uncinturón de anomalías espectrales con tendencianoreste, que puede seguir hasta el límite norte de lazona de estudio (Figura 3). Sus contactos tectónicoscon las unidades con las cuales limita hacia el oeste,son muy evidentes, principalmente hacia el sur delrío Pilpe.  Parece que se acuña hacia el suroeste de lazona de estudio, cuando llega al río Iscuandé dondees cruzada por fallas que van paralelas a su rumbo(Figura 4).CONCLUSIONESEl procesamiento adecuado de las imágenes LandsatTM, permite detectar las anomalías geobotánicasespectrales relacionadas con las rocas ultrabásicasen profundidad. Este procesamiento sólo será exitosoen terrenos donde el patrón de crecimiento de lavegetación no haya sido alterado por las actividadesantrópicas como la agricultura y la ganadería, dadoque es necesaria alguna relación entre el suelo y lasrocas subyacentes, para que estas tengan expresiónen el modo de crecimiento de la cobertura vegetal.Las características geológicas y geobotánicas de lastres unidades ultrabásicas diferenciadas, hacenconcluir que, al menos, corresponden a dos litologíasdiferentes (Tku1=Tku2?Tku3), las cuales generanexpresiones características en la vegetación y en lageomorfología superficiales.El uso exitoso de las imágenes Landsat TM en ladetección de las anomalías geobotánicas relacionadascon ciertas litologías, debe estar precedido de unanálisis detallado del tipo de roca que se va adiferenciar y sus respectivos suelos, los factoresedafológicos que puedan controlar el crecimientonormal de las plantas, las características fisiográficasde la región considerada, la naturaleza del sensorsatelital y las técnicas de procesamiento digital quese van a utilizar.AGRADECIMIENTOSEl autor agradece a INGEOMINAS por haberle facilitadolos equipos y el tiempo para realizar este trabajo y a laOverseas Development Administration (O.D.A.), por haberadquirido el cuarto en escena Landsat TM el cual es lamateria del presente estudio.BIBLIOGRAFÍAAlmeida-Filho, R. (1984). Multiseasonal and geobotanicalapproach in remote detection of albitised-greisenized areasin the Serra da Pedra Branca granitic massif, Goiás State,Brazil. Economic Geology, Vol. 79, pp. 1914-1920.Annells, R.N., Forero, H.F., Rodríguez, C.A. (1988).Geology and gold potential of the Timbiqui and Napi Riverbasins, Cauca Department, Colombia. British GeologicalSurvey, Nottingham, technical report WC/88/45, p. 99.Aspden, J.A. (1984). The geology of the WesternCordillera and Pacific Coastal Plain in the Department ofValle del Cauca (Sheets 261, 278, 279, 280 and 299).INGEOMINAS-MISIÓN BRITÁNICA (BritishGeological Survey), Cali, preliminary report No. 7, p. 45.Etayo, F. et al. (1986). Mapa de terrenos geológicos deColombia. Publicaciones Geológicas Especiales deINGEOMINAS, Bogotá, No. 14-1, p. 253.Goetz, A.F.H., Rock, B.N. (1983). Remote sensing forexploration: an overview. Economic Geology, Vol. 78,pp. 573-590.Greenbaum, D. (1989). Introduction to geological remotesensing. Course notes for students. British GeologicalSurvey, Nottingham, p. 101.Villegas,  V.  H.Anomalías Geobotánicas Espectrales asociadas con los cambios en Litología:Su uso para la Cartografía Geológica de las Rocas Ultrabásicas, en terrenos totalmente vegetados de la Costa Pacífica Colombiana73FIGURA 3.  Mapa-imagen TM4/Tm3, con anomalías geobotánicas espectrales de la vegetación baja (U), que coinciden con las litologías ultrabásicas.Las nubes aparecen en color negro.74FIGURA 4.  Mapa-imagen de TM4 e interpretación geológica de las unidades ultrabásicas. Las nubes aparecen en blanco.

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