Remote sensing in lithological mapping: a case study at Maubisse, East Timor

Abstract

Após a recomendação do Instituto Público de Petróleo e Geologia – Instituto Público (IPG), a presente dissertação de mestrado está focada na aplicação de técnica de deteção remota em cartografia geológica. O estudo foi desenvolvido na região de Maubisse (Timor Leste). Com este trabalho, a deteção remota é usada na cartografia de uma área com cerca de 170 km2 que apresenta geologia variada. Encontram-se aqui unidades da Sequência de Gondwana, com diversas rochas carbonatadas e siliciclásticas de grão fino (formações Wailuli e Aitutu), e duas unidades alóctones, uma caracterizada pela abundância de rochas sedimentares carbonatadas e vulcânicas básicas (Formação Maubisse) e outra com maior componente siliciclástica (Complexo de Aileu). Os resultados são comparados com a cartografia geológica publicada em Tate et al. (2015) e com os dados composicionais obtidos no terreno no decurso do presente trabalho.Imagens Landsat-8 são usadas na componente de deteção remota. Dados mineralógicos (por difração de raios X) e de composição geoquímica foram obtidos para os perfis de alteração atravessados com recurso a um trado manual (15 pontos de perfuração; até 3 m de profundidade). A classificação supervisionada das imagens Landsat-8 foi capaz de identificar diferentes assinaturas espectrais para as 4 unidades aflorantes na área de estudo. Alguns limites entre essas unidades são bastante coincidentes com os propostos pelo mapa geológico em uso. Em particular, os limites entre a Formação Maubisse e as restantes unidades. Os resultados para os limites do Complexo de Aileu e das formações de Aitutu e Wailuli, não são tão semelhantes aos previamente cartografados. A homogeneidade composicional, em termos mineralógicos e geoquímicos, obtida para os perfis de alteração explica as dificuldades na separação dessas unidades. Verificou-se também que as associações de minerais de argila são mais eficazes na discriminação das unidades de Aileu, Aitutu e Wailuli do que a sua composição total.

After the recommendation of Instituto do Petróleo e Geologia - Instituto Público (IPG), the present MSc dissertation is focused on the application of Remote Sensing in geological mapping. The study was developed in Maubisse region (East-Timor). With this work, remote sensing methods are used in an area of about 170 km2 of varied geology. Outcropping formations include two units of the Gondwana sequence that consist of diverse fine-grained siliciclastic and carbonate rocks (Wailuli and Aitutu formations), and two allochthon units, one characterized by the abundance of carbonate sedimentary rocks and basic volcanic rocks (Maubisse Formation) and the other with higher siliciclastic component (Aileu Complex). The results are compared with the geological cartography published in Tate et al (2015) and ground-truth compositional data obtained during the present investigation.Landsat-8 imagery is used in the remote sensing component. Mineralogical by (X-ray diffraction) and geochemical compositional data were obtained for the weathering profiles drilled with a hand-auger (15 drilling points; up to 3 m depth). Supervised classification of Landsat-8 imagery was able to identify different spectral signatures for the 4 units out-cropping in the study area. Some boundaries between these units are fairly coincident with those proposed by the geological map in use. This is particularly truth for the contact between Maubisse and the other geological units. The boundaries of Aileu Complex and Aitutu and Wailuli formations, however, are not as similar to those previously mapped. The resemblances of the mineralogical and geochemical composition of the weathering profiles developed on them accounts for the difficulties in separating these units. It was also found that clay assemblages are more effective in discriminating Aileu, Aitutu and Wailuli units than bulk composition.