Analisi mineraria

L'obiettivo di questa esercitazione è di creare una mappa di localizzazione probabile di depositi di platino nella regione del South-west Wake County (NC).
Nel North Carolina il platino superficiale si trova prevalentemente a quote inferiori a 110 metri o nel raggio di 200 metri del letto dei corsi d'acqua; le vene sub-superficiali si trovano preferibilmente ad una quota (sotto la superficie) di 110 metri e all'interno di un raggio di 500 metri dalle formazioni ignee, dalle quali originariamente venivano estratte.


Schema di localizzazione probabilistica del platino

Questa esercitazione rappresenta solo una traccia; le operazioni che vengono proposte possono essere effettuate anche con procedure diverse da quelle, molto semplici, qui descritte.

Impostare la risoluzione delle celle a 30 metri con g.region. Occorre ora creare una mappa raster binaria (0-1) in cui ogni cella con quota inferiore a 110m e nel raggio di 200m da un corso d'acqua ha valore 1 e tutte le altre celle hanno valore zero. Per compiere questa operazione bisogna partire dalla mappa dei fiumi thin_fiumi creata nell'esercitazione precedente. Su questa mappa si può agire con r.buffer (Raster -> Buffer rasters), comando che crea delle aree attorno a tutte le celle con valore non nullo ad una distanza data.

Per calcolare correttamente il buffer, è necessario dare valore 0 ai dati NULL della mappa fiumi digitando:

r.null map=thin_fiumi@user1 null=0


Interfaccia al comando r.buffer

Il risultato è una mappa in cui hanno valore 1 le celle contenenti i fiumi, valore 2 le celle distanti fino a 200 metri da essi e NULL le altre.


Risultato dell'operazione di buffering

Per estrarre le celle con quota minore di 110 metri si usa r.mapcalc:

r.mapcalc expression='menodi110=if(elevation<110,1,0)'


Elaborazione del DTM per l'estarzaione delle quote al di sotto di una soglia

Infine estrarre le celle che si trovano a quota minore di 110 m ed a meno di 200 m di distanza di fiumi:

r.mapcalc expression='bufmeno110=if((menodi110==1&&fiumibuf==1)||(menodi110==1&&fiumibuf==2),1,0)'

La formula soprastante va letta così: se si è a quota minore di 110 (menodi110 = 1) e sul fiume (fiumebuff = 1) oppure se si è a quota minore di 110 (menodi110 = 1) e a meno di 200 metri dal fiume fiume (fiumebuff = 2), assegna valore 1 altrimenti 0.

Adesso si provi ad effettuare la stessa operazione scrivendo una sola espressione di mapcalc invece di due! Così facendo si ottiene la mappa delle zone dove è probabile trovare platino superficiale.


Zone di probabile ritrovamento di platino superficiale

Occorre ora creare una mappa binaria di tutte le aree con quota superiore ai 110 metri e all'interno di un raggio di 500 metri dalle formazioni ignee. Ma quali sono le formazioni ignee? con r.category (selezionato dal menu Raster -> Reports and statistics ->Manage category information) è possibile vedere a quale categoria corrispondono le rocce ignee nel raster geology che sono indicate con la sigla Czig.


Interfaccia al comando r.category

Visualizzazione delle categorie del raster geology

Prima di tutto è necessario riclassificare il raster geology in modo da selezionare solo la categoria delle formazioni ignee e dare alle altre categorie valore null. Si digiti dapprima:

r.reclass input=geology@PERMANENT output=ignee rules=-

la riclassificazione avviene inserendo le seguenti linee nell'interfaccia a schermo:

> 217 = NULL nodata
> 262 = NULL nodata
> 270 = 1 ignee
> 405 thru 950 = NULL nodata
> end


Visualizzazione del raster ignee

La nuova mappa riclassificata si chiamerà ignee.

Si utilizzi il comando r.buffer sulla mappa ignee per individuare le zone comprese in una fascia di 500 metri da formazioni ignee, creando la mappa igneebuf.

Si determinano quindi le aree all'interno del buffer e a quota maggiore di 110 m:

r.mapcalc expression='igneebufpiu110=if((elevation>110&&igneebuf==1)||(elevation>110&&igneebuf==2),1,0)'

Zone di localizzazione dei filoni di platino in profondità (in rosso)

Come ultimo passaggio si richiede di mappare le aree con più di 110 metri di quota che richiederebbero di asportare o far esplodere non più di 40 metri di terreno sovrastante per fare affiorare le vene probabili a 110 metri.

r.mapcalc expression='tra110e150=if(igneebufpiu110==1&&elevation<150,1,0)'


Zone di possibile estrazione del platino in profondità (in rosso)

Le ultime due mappe sono identiche perché la zona del South-west Wake County è caratterizzata da quote molto basse e da filoni molto affioranti.

Per costruire la mappa di sintesi delle zone vocate all'attività estrattiva del platino, occore combinare le mappe raster di localizzazione appena create. Per fare ciò si devono eliminare i valori "NULL" dalla mappa tra110e150 e da bufmenodi110. Si utilizza il comando Raster -> Develop Raster Map -> Manage NULL values come descritto in figura.


Eliminazione dei NULL value

Ripetere l'operazione con la mappa bufmeno110. A questo punto si sommano le mappe con r.mapcalc:

r.mapcalc expression='platino=tra110e150+bufmeno110'


Mappa di sintesi: le zone in rosso sono quelle in cui è economicamente sostenibile lo sfruttamento territoriale per la ricerca del platino