Earth Sciences Research Journal

A contribution to the understanding of the origin of the Ginebra Gold District mineralizations, Colombia

ABSTRACT Ginebra´s gold mineralization is hosted by the Ginebra Ophiolitic Massif and the Buga Batholith, in the western flank of the Central Cordillera of Colombia. Gold occurs as disseminations, quartz-carbonate stockwork veinlets and quartz lodes with a strong structural control and are composed by small amounts of sulfides, mostly pyrite, with galena, sphalerite and chalcopyrite in at least two different deposition events and related to strong sericite-chlorite-epidote haloes, indicative of near-neutral and reduced fluids. Petrography and Raman spectroscopy allowed to identify two main fluid inclusions assemblages primary to pseudo-secondary in origin, both of them aqueous and CO2-rich, with variable N2. Microthermometric analysis indicates the hydrothermal fluids associated with the gold were low saline (0.75-6.22 wt% NaCl equiv.) and presented a minimum trapping temperature ranging from 237.4 to 301.6°C. Petrography and microthermometric results suggest an isothermal fluid mixing and/or H2S loss as the main mechanisms related to gold bi-sulfide/ thio-sulfide complexes destabilization and precipitation. Sulfur isotopes indicates a close to zero range (-8.2-+4.8‰), suggesting a restricted fluid circulation through the magmatic rocks of the Buga Batholith and the Ginebra Ophiolitic Massif. Besides, the oxygen and deuterium isotopes from hydrothermal sericite and chlorite accompanying to gold events, indicates a metamorphic origin for the hydrothermal fluids. 40Ar-39Ar dating of the hydrothermal alteration haloes, from El Retiro and La Esperanza, indicates a late Cretaceous-Paleocene age, between 67 and 65 Ma, contemporaneous with a regional strong dextral transpressive deformation related to subduction to obduction and exotic terrane accretion against the north-western part of the South American Plate. Although the hydrothermal fluid characteristics of the Ginebra Gold Disctrict are compatible with both the Intrusion-Related and Orogenic Gold deposit types, the metamorphic nature of the hydrothermal fluids and the tectonic regime at the time of mineralization event, allow us to propose they are compatible with an Orogenic Gold deposit.

RESUMEN Las mineralizaciones del Distrito Aurífero de Ginebra están emplazadas tanto en el Macizo Ofiolítico de Ginebra como en el Batolito de Buga, en el flanco occidental de la cordillera Central de Colombia. Corresponden a diseminaciones, stockwork de vetillas y vetas de cuarzo-carbonato, estas últimas con fuerte control estructural, bajas cantidades de sulfuros (>pirita-galena-esfalerita-calcopirita), al menos dos eventos de depósito de oro y desarrollo de halos de alteración fuerte (sericita-clorita-epidota). Análisis petrográficos y de espectroscopía Raman identificaron dos ensamblajes de inclusiones fluidas principales, primario y pseudo-secundario, ambos acuosos y ricos en CO2, con cantidades variables de N2. Los análisis microtermométricos indican fluidos hidrotermales con salinidad baja a moderada (0.75-6.22wt% NaCl equiv.) y temperatura mínima de entrampamiento entre 237.4 y 301.6°C. Asimismo, sugieren que un proceso de mezcla isotermal de fluidos y/o de pérdida de H2S fueron los mecanismos responsables de la desestabilización de los complejos bi-sulfurados/thio-sulfurados en los que se transportó el oro y produjeron su depósito. Isótopos de azufre (entre -8.2 y +4.8‰) sugieren una circulación restringida de los fluidos hidrotermales por las rocas del macizo y del batolito. Adicionalmente, isótopos de oxígeno y deuterio en sericita y clorita hidrotermal, que acompañan la mineralización, reflejan un origen metamórfico para estos fluidos. Dataciones 40Ar-39Ar en los halos de alteración de las estructuras de El Retiro y La Esperanza, indican una edad entre 65 y 67 Ma, contemporánea con una deformación regional transpresiva dextral, relacionada con subducción a obducción y acreción de terrenos exóticos contra la margen nor-occidental de la placa Sudamericana. Aunque las características de los fluidos hidrotermales de las mineralizaciones son compatibles tanto con depósitos de tipo "Intrusion-Related" y Oro Orogénico, su naturaleza metamórfica y el régimen tectónico existente al momento del evento mineralizante, permite proponer que son compatibles con un depósito de tipo Oro Orogénico más que un "Intrusion-Related".

New insights into the Permian-Triassic magmatism of southern Cerro Cacheuta, Argentina

ABSTRACT The igneous rocks of Cerro Cacheuta are considered a typical expression of the Permian-Triassic magmatism within the Andes Precordillera of Mendoza, Argentina. In particular, the southwestern margin of this hilltop is characterised by intermediate volcanic and felsic intrusives from the Choiyoi Group, one of the most extensive volcano-sedimentary suites of southern South America. The Choiyoi magmatism is widely associated with dramatic tectonic and environmental changes in the Gondwana supercontinent. Therefore, a better characterisation of the igneous facies of Cerro Cacheuta is critical to understand the evolution of Gondwana and recognise the multiple events that occurred towards the end of the Permian. This paper presents new data about the mineralogy, petrography, and geochemistry of the plutonic and volcanic units of Cerro Cacheuta, which enables authors to draw additional conclusions about the genesis and evolution of the magmatism in the region. Microscope observations indicate that the volcanic rocks are largely consistent with intermediate facies dominated by a porphyry texture with plagioclase and sanidine phenocrystals within a trachytic groundmass. Coetaneous breccias of possible hydrothermal origin and geodes with cryptocrystalline silica, limonite, and quartz are also recognised in outcrops. Geochemical analysis suggests that the lavas would likely correspond to andesites from a calc-alkaline magmatic arc. Furthermore, trace elements show enrichment in LREE/HREE, a slight negative anomaly in Eu, and concentration ratios compatible with crustal extension during the initial stages of the Choiyoi Group. Based on their chemical similarities, the monzonites of the Boca del Río Pluton would correlate with the lower section of the Choiyoi Group, of Permian age. In contrast, granites of the Cacheuta Pluton show a signature typically recognised in units from the Triassic and, therefore, would be comparable to the upper member of the Choiyoi Group.

RESUMEN Las rocas ígneas del Cerro Cacheuta son consideradas una de las manifestaciones más típicas del magmatismo Permo-Triásico de la Precordillera de los Andes de Mendoza, Argentina. En especial, el flanco sudoeste del Cerro Cacheuta se caracteriza por la presencia de rocas volcánicas de composición intermedia e intrusivos felsicos del Grupo Choiyoi, una de las secuencias volcano-sedimentarias de mayor distribución geográfica en Sudamérica. A su vez, el magmatismo del Choiyoi se asocia con los dramáticos cambios tectónico-ambientales que ocurrieron durante la ruptura del Gondwana. Es así que una caracterización más detallada de las facies ígneas del Cerro Cacheuta es clave para comprender tanto la evolución de Gondwana como los diferentes eventos que tuvieron lugar hacia fines del Pérmico. Este trabajo presenta nuevos datos sobre la mineralogía, petrografía y geoquímica de las rocas plutónicas y volcánicas del Cerro Cacheuta, con el objeto de lograr una interpretación más acabada de la génesis y evolución del magmatismo en la región. Al microscopio, las rocas volcánicas son consistentes con facies intermedias de textura predominantemente porfirica, con cristales de plagioclasas y sanidina en una pasta de composición traquítica. En afloramientos, también se han observado brechas posiblemente de origen hidrotermal, y geodas con sílice criptocristalina, limonita y cuarzo. Los resultados geoquímicos sugieren que las lavas tendrían una composición andesítica de arco magmático calco-alcalino. Por otra parte, los elementos traza muestran enriquecimiento en LREE/HREE, una leve anomalía de Eu y concentraciones químicas compatibles con un ambiente tectónico extensional durante los estadios iniciales del Grupo Choiyoi. En base a sus similitudes químicas, las monzonitas del plutón Boca del Río se correlacionarían con la sección inferior del Grupo Choiyoi. Por el contrario, los granitos del plutón Cacheuta muestran características típicas de unidades triásicas, por lo cual serían comparables con el miembro superior del Grupo Choyoi.

Quantifying Morphostructural Evolution of the Eastern Algerian Saharan Atlas (NE, Algeria) Using GIS-based Surface Envelope Technique, Drainage Network Analysis, and Geological Features

ABSTRACT This research work focuses on the morphostructural evolution of the eastern end of the Algerian Saharan atlas. The study employs a comprehensive methodology involving the utilization of the surface envelope technique, combined with an analysis of the hydrographic network and geological context. These techniques are integrated within a GIS framework to decipher the current relief characteristics. To interpret the current relief features, two ASTGTM v2 tiles were processed to extract morphometric data. The reconstruction of the original relief requires the generation of the summit level surface, the base level surface and the relief amount maps for 3 different grid sizes (4000m, 1000m and 250m). The respective different grid size maps has allowed determining the initial surface of the reliefs; first before any major vertical erosion, then after a phase of dismantling and finally the recent and sub current morphological aspect. The extraction of the hydrographic network and the elimination of lower than order 5 streams revealed the harmony of the latter with a raised shaped form (mega-horst) which represents the main morphostructural unit. This morphostructure is particularly characterized by outcrops from the Lower Cretaceous outcrops. The ramification of the hydrographic network along the main tectonic accidents has allowed the digging of wide valleys, often described as graben.

RESUMEN Este trabajo de investigación se centra en la evolución morfoestructural del extremo oriental del atlas sahariano argelino. El estudio emplea una metodología global que implica la utilización de la técnica de la envolvente superficial, combinada con un análisis de la red hidrográfica y del contexto geológico. Estas técnicas se integran en el marco de un Sistema de Información Geográfica (SIG) para descifrar las características actuales del relieve. Para interpretar las características actuales del relieve se procesaron dos mosaicos ASTGTM v2 para extraer datos morfométricos. La reconstrucción del relieve original requiere la generación de la superficie del nivel de la cumbre, la superficie del nivel de la base y los mapas de la cantidad de relieve para 3 tamaños de cuadrícula diferentes (4000m, 1000m y 250m). Los respectivos mapas de diferentes tamaños de cuadrícula han permitido determinar la superficie inicial de los relieves; primero antes de cualquier erosión vertical importante, después tras una fase de desmantelamiento y finalmente el aspecto morfológico reciente y subactual. La extracción de la red hidrográfica y la eliminación de los arroyos de orden inferior a 5 han revelado la armonía de estos últimos con una forma elevada (megahorst) que representa la principal unidad morfoestructural. Esta morfoestructura se caracteriza especialmente por los afloramientos del Cretácico Inferior. La ramificación de la red hidrográfica a lo largo de los principales accidentes tectónicos ha permitido la excavación de amplios valles, a menudo descritos como fosas tectónicas.

Mapping hydrothermal alterations and associated lineaments within Kaiama, north-central Nigeria, using Landsat 8 Operational Land Imager Data and Digital Elevation Model

ABSTRACT This research focuses on the geological investigation of Kaiama region, which is characterized by a diverse range of rock formations, including mylonites, porphyritic granites, gneiss, schist, phyllites, and pink granites. The study employs remote sensing techniques, utilizing Landsat 8 OLI data and Digital Elevation Models, to systematically map the spatial distribution of hydrothermal alterations and tectonic structures associated with mineralization in the Kaiama area. Various image processing methods such as Color Composites, Band Rationing, and Principal Component Analysis (PCA) were employed to extract valuable information from the collected datasets. Utilizing Sabins band ratios (4/2, 6/7, and 6/5), we categorized alterations associated with iron oxides, clay minerals, and ferrous minerals. PCA was applied to refine the identification of alteration zones, using two distinct sets of images: H-image (comprising bands 2, 4, 5, and 7) and F-image (comprising bands 2, 5, 6, and 7), which represented iron-oxide and hydroxyl mineral deposits, respectively. The synthesis of H, F, and H+F images in RGB format provided an optimal representation of the spatial distribution of hydrothermal alterations, exhibiting a strong positive correlation with known mining regions for gold, copper, wolframite, and tantalite within the study area. Furthermore, a comprehensive analysis of regional lineaments revealed a consistent NNE-SSW to NE-SW correlation, suggesting a predominant control on mineralization trends. This study advocates for adopting remote sensing techniques, specifically Landsat 8 data and DEM, as an effective approach for mapping hydrothermal alterations and identifying key structural controls associated with mineralization.

RESUMEN Este trabajo se enfoca en la investigación geológica de la región de Kaiama, la cual se caracteriza por un rango diverso de formaciones rocosas que incluyen milonitas, granitos porfiríticos, gneises, esquistos, filitas y granitos rosa. El trabajo emplea técnicas de teledetección, con información del satélite Landsat 8 OLI y Modelos Digitales de Elevación, para levantar un mapa de la distribución espacial de las alteraciones hidrotermales y las estructuras tectónicas asociadas con la mineralización del área de Kaiama. Se emplearon varios métodos de procesamiento de imágenes como Falso Color Compuesto, Reducción de Bandas, y Análisis de Componentes Principales para determinar la información importante del conjunto de datos recolectados. Los autores utilizaron los ratios de la banda de Sabins (4/2, 6/7, y 6/5) para categorizar las alteraciones asociadas con los óxidos de hierro, los minerales arcillosos y los minerales ferrosos. El Análisis de Componentes Principales se aplicó para refinar la identificación de las zonas de alteración a través de dos configuraciones de imágenes: Imagen H (que comprende las bandas 2, 4, 5 y 7) e Imagen F (que comprende las bandas 2, 5, 6 y 7), los cuales representan los depósitos de óxidos de hierro y de minerales hidróxidos. La combinación de las imágenes H, F, y H+F en el formato RGB proveyó una representación óptima de la distribución espacial de las alteraciones hidrotermales y mostró una fuerte correlación positiva con regiones mineras caracterizadas de oro, cobre, wolframita y tantalita en el área de estudio. Además, un análisis extenso de los lineamientos regionales revelaron una correlación consistente NNE-SSO hacia NE-SO, lo que sugiere un control predominante en las tendencias de mineralización. Este estudio propone la adopción de técnicas de teledetección, específicamente el uso de información del satélite Landsat 8 y Modelos Digitales de Elevación, como un acercamiento efectivo para levantar mapas de alteraciones hidrotermales e identificar las claves de control estructurales asociadas con la mineralización.

Comparative study of the vulnerability to groundwater pollution by the DRASTIC and SINTACS methods on the Amizour plain (Béjaia, North Algeria)

ABSTRACT The present study deals with the vulnerability and the risks of pollution on the Amizour plain aquifer (north Algeria), already threatened by several sources of pollution (e.g., industries, agriculture, illegal dumping, etc.) that collapsed this region, without any planned environmental protection measures. In the aim to study the sensitivity of the Amizour plain against pollution two methods (DRASTIC and SINTACS models) were used and the results were compared and evaluated. The maps showed a similarity in the degrees of vulnerability ranged from high to medium. Most of the plain is affected by a high degree of vulnerability of 76% and 67% as estimated by DRASTIC and SINTACS, respectively. In fact, such remarkable degree is justified by the shallow position of the groundwater and the type of aquifer. The degree of groundwater vulnerability was 18% and 33% in the northern and southern part of the studied zone as estimated by DRASTIC and SINTACS methods, respectively. According to the DRASTIC approach, an area with a very high vulnerability (6%) was observed amidst the Amizour plain. Superimposing both maps of vulnerability and the pollution source sites allowed us through the risk map to frame the areas at high risk of groundwater contamination. This investigation will facilitate to make decisions in implementing of an accurate and urgent management project for safeguarding the studied zone. The applicability of these findings has been discussed and suggestions for attenuating the risk of contamination have been given.

RESUMEN El presente estudio trata sobre la vulnerabilidad y los riesgos de contaminación del acuífero del valle de Amizour (norte de Argelia), el cual se encuentra amenazado por varias fuentes de polución (como las industrias, la agricultura, vertidos ilegales, entre otros) que colapsaron la región y donde no se evidencian medidas planeadas de protección ambiental. Con el objetivo de estudiar la respuesta del valle de Amizour ante la polución se usaron dos métodos (modelos DRASTIC y SINTACS) y los resultados se compararon y evaluaron. Los mapas mostraron una similitud en los grados de respuesta que van de alto a medio. La mayor parte del valle se encuentra afectada por un alto grado de vulnerabilidad de 76 % y 67 % de acuerdo con las estimaciones del modelo DRASTIC y el modelo SINTACS, respectivamente. De hecho, este grado notable se justifica en la posición poco profunda del agua subterránea y en el tipo de acuífero. El grado de vulnerabilidad de las aguas subterráneas es de 18 % y 33 % en las partes norte y sur de la zona de estudio, de acuerdo con las estimaciones de los modelos DRASTIC y SINTACS, respectivamente. De acuerdo con los cálculos del modelo DRASTIC, se observó un área con una muy alta vulnerabilidad (6 %) en medio del valle de Amizour. El sobreponer los mapas de vulnerabilidad y de las fuentes de polución permitió a los autores construir un mapa donde se enmarcan las áreas de alto riesgo de contaminación de las aguas subterráneas. Esta investigación facilitará la toma de decisiones en la implementación de un proyecto de manejo exacto y urgente para la salvaguarda de la zona de estudio. La aplicabilidad de estos hallazgos fue discutida y se presentan sugerencias para la atenuación de los riesgos de contaminación.

Geostatistical Estimation and Simulation in Dam Hydrogeological and Geotechnical Research: A Comprehensive Review

ABSTRACT In dam engineering, the accurate assessment of hydrogeological and geotechnical parameters, including water pressure test (WPT), leakage, permeability, transmissibility, fractures' distribution, and rock quality designation (RQD) is fundamental for ensuring the safety, longevity, and performance of dam sites. Over the past few years, geostatistical approaches have emerged as valuable tools for estimating and simulating these significant features, offering the potential to reduce errors and minimize study costs. This research reviews the most significant, valid, and efficient research in this field and comprehensively presents the studies' results. An overview of the hydrogeological features of the dam sites will be presented. Then, the application of geostatistical approaches in each parameter is provided. Also, the strengths and weaknesses of these approaches are studied based on the prevailing conditions of the site. This research proves that geostatistics is an appropriate and efficient tool that can increase the accuracy of studies, reduce errors, and save time and money.

RESUMEN En la ingeniería de represas una evaluación exacta de los parámetros hidrogeológicos y geotécnicos, como el análisis de la presión del agua, vertido, permeabilidad, transmisibilidad, distribución de fracturas, y la designación de calidad de roca, es fundamental para garantizar la seguridad, longevidad y desempeño de las áreas de las represas. En los últimos años, los enfoques geoestadísticos se han posicionado como herramientas útiles para la estimación y simulación de estas características determinantes y ofrecen la posibilidad de reducir los errores y minimizar los costos de estudio. En este trabajo se revisan los estudios más significativos, válidos y eficientes en este campo y se presentan los resultados de los estudios. Se presenta además una revisión de las características hidrogeológicas de las áreas de las represas. Luego se analiza la aplicación de los enfoques geoestadísticos de cada parámetro. También se estudian las fortalezas y debilidades de estos enfoques con base en las condiciones prevalentes del sitio. Este trabajo prueba que la geoestadística es una herramienta eficiente que puede incrementar la exactitud de los estudios, reducir los errores y ahorrar tiempo y dinero.

Geoelectrical investigation to delineate potential aquifers in Shahroud, Iran

ABSTRACT One of the world's most pressing needs today is access to groundwater. Although hydrological parameters can generally be estimated using underground studies, these methods are time-consuming and expensive. By taking the direct relationship of these parameters with electrical resistivity and measuring it with a cheaper and faster geoelectric method, a qualitative estimate of these parameters will be obtained. The electrical resistivity method is one of the most widely used methods to probe aquifers. The main objective of this paper is to show how, by interpreting and modeling the data of this exploratory method along with other geological information, the hydrogeological modeling of groundwater reservoirs can be done, and then, with an informed vision, the wells can be drilled for exploitation. For this purpose, the electrical resistivity data at 189 points and 9 profiles in the Shahroud region with Schlumberger array, after reviewing and making some modifications, were subjected to one-dimensional inverse modeling. According to the peripheral vision, the electrode distance was considered to be 50 meters and the length of the profiles is different. The longest profile was 1000 meter and related to profile 3. Then, using the results of modeling along with other available information, the hydrogeological models of the area were prepared in the form of iso-resistivity contour map and interpreted in terms of resistivity and thickness of subsurface layer using computer software Geographic Information System (GIS). Similarly, the thickness map of the aquifer unit (s) was also prepared to classify the good and poor zones. Using the prepared models and also considering the direction and piezometric of the groundwater flow inside the aquifer, suitable places were identified and suggested for future exploitation.

RESUMEN Una de las necesidades más apremiantes en el mundo es el acceso al agua subterránea. Si bien algunos parámetros hidrológicos se pueden estimar generalmente con estudios subterráneos, estos métodos suelen ser costosos en tiempo y en dinero. Una estimación cualitativa de estos parámetros se puede obtener al tomar la relación directa de estos parámetros con la resistividad eléctrica y medir con un método geoeléctrico más barato y más rápido. El método de resistividad eléctrica es uno de los más usados para hacer pruebas en acuíferos. El objetivo principal de este trabajo es mostrar cómo se puede hacer, por interpretación y modelado de la información de este método exploratorio junto con otra información geológica, el modelado de reservorios de agua subterránea y luego, con una visión informada, la perforación de pozos para su explotación. Para este fin la información de resistividad eléctrica de 189 puntos y de 9 perfiles en la región de Shahroud con la configuración de Schlumberger, después de revisarla y hacer algunas modificaciones, fue objeto de un modelado unidimensional inverso. De acuerdo con la visión periférica, la distancia de los electrodos se consideró en 50 metros mientras que la longitud de los perfiles es diferente. El perfil 3 fue el más largo, con unos 1000 metros. Luego, al combinar los resultados del modelado con otra información disponible se prepararon los modelos hidrogeológicos en la forma de un mapa de contornos de iso-resistividad y se interpretaron en términos de resistividad y espesor de la capa de la subsuperficie con el software Sistema de Información Geográfica. De manera similar se preparó el mapa de espesor de las unidades acuíferas para clasificar las zonas más y las menos profundas. Al usar los modelos preparados y también considerar la dirección y piezometría del flujo de las aguas subterráneas al interior del acuífero se identificaron los lugares más adecuados y se sugirieron para futuras explotaciones.

Assessment of the extent of soil degradation over different land uses in the Kebbi area, northwestern Nigeria

ABSTRACT This paper assessed soil degradation over different land uses in the Kebbi area, Northwestern Nigeria. The specific objectives entailed identifying major forms of soil loss in the study area, estimating soil loss and examining the responses of soil physico-chemical properties over dominant land use types. Slope angles were determined using a GPS, a handheld Abney level, ranging poles and a 30 m measuring tape while gully depths, widths and lengths were taken at 5 m-30 m intervals. Key soil physico-chemical parameters were determined using standard procedures. Descriptive statistics such as mean, standard deviation and coefficient of variation were used to summarize the data generated from the study. The analysis of variance and the student's t-test was used to test for significant association between and within pairs of land uses. The results show that slopes range from 4 - 16 , while the magnitude of soil loss ranged between 3580.32 m3 in K1 (Kalgo 1), 3550.89 m3 in G2 (Goru 2) and 161.01 m3 in A1 (Angwar Daji 1). Results show significance at p≤ 0.05 in bulk density values over the different land uses with the highest bulk density value of 1.78 g/cm3 in badland and lowest value of 1.35 g/cm3 in plantation land use. Total nitrogen range between 0.01 - 0.38% with the least values in badland and scrubland, while soil base saturation is highest over plantation (76.3%) and lowest in badland (50.4%). The study concludes that the dominant geomorphic responses identified in the study area are gully initiation and development and a varying magnitude of soil degradation over the different land uses. The findings should facilitate policy initiation to rehabilitate degraded lands, adopt sustainable soil management practices such as tree planting while linking geomorphological information to infrastructural planning and development.

RESUMEN Este trabajo evalúa la degradación del suelo debido a su uso en el área de Kebbi, al noroeste de Nigeria. Los objetivos específicos implican la identificación de las razones principales de la pérdida de suelo en el área de estudio, la estimación de esta pérdida, y la evaluación de las respuestas de las propiedades fisicoquímicas del suelo en los tipos de uso del suelo dominantes. Los ángulos de la pendiente se determinaron con un GPS, un nivelador Abney de mano, balizas, y una cinta métrica de 30 metros mientras que la profundidad de las cárcavas, el ancho y el largo se tomaron en intervalos de entre 5 y 30 metros. Los parámetros fisicoquímicos clave del suelo se determinaron con procedimientos estandarizados. Estadísticas descriptivas como la media, desviación estándar y variación de coeficiente se utilizaron para sintetizar la información generada durante el estudio. El análisis de la diferencia y la prueba t de estudiante se utilizaron para evaluar las asociaciones significantes entre y dentro de pares de usos del suelo. Los resultados muestran que la inclinación varía entre 4 y 16 , mientras que la magnitud de perdida de suelo se estima en 3580.32 m3 en K1 (Kalgo 1), 3550.89 m3 en G2 (Goru 2) y 161.01 m3 en A1 (Angwar Daji 1). Los resultados muestran importancia en los valores de densidad aparente p ≤ 0.05 sobre los diferentes usos del suelo, con el mayor valor de densidad aparente de 1.78 g/cm3 en tierras baldías y el menor valor, de 1.35 g/cm3, en suelos usados para plantaciones. El nitrógeno total varía entre 0.01 - 0.38%, con los menores valores en tierras baldías y matorrales, mientras que la saturación base del suelo es mayor en los suelos plantados (76,3 %) y el menor en tierras baldías (50,4 %). El estudio concluye que las respuestas geomórficas identificadas en el área de estudio son la iniciación y desarrollo de hondonadas y varian la cantidad de degradación del suelo sobre los diferentes usos del suelo. Los hallazgos debería facilitar la iniciación de políticas para rehabilitar suelos degradados y adoptar prácticas sostenibles de manejo de suelos como la plantación de árboles, además vincular la información geomorfológica a la planificación y desarrollo de infraestructura.

Genesis, mineralogy, and geochemistry of soil profiles developed on volcanic materials under semi-arid conditions from Central Anatolia-Turkey

ABSTRACT Pedogenesis of volcanic soils has been studied broadly in humid regions, but very little data are present regarding these soils in arid and semi-arid regions of Turkey. This research aimed to assess the pedological processes and investigate the physical, chemical, and mineralogical characteristics of soil profiles developed from volcanic parent material. The studied soils were not classified as Andisol because they lack andic properties. The results showed that sand and coarse silt fractions exceeded 30%. The bulk density was higher than 0.90 g cm-3 in all profiles. In general, phosphate retention was low, higher than 25% in profiles but lower than 85% in all profiles. The Al + ½ Fed percentages were lower than 2% in all profiles. Selective extraction (Na-Pyrophosphate, Ammonium Oxalate, Na-Dithionite) indicated that soils lack noncrystalline minerals, such as allophane, imogolite, and iron humus complexes. The only noncrystalline minerals in high quantities are Al-humus complexes and small amounts of ferrihydrite. X-ray diffraction indicated that smectite, kaolinite and illite were dominant minerals in the clay fraction. Among the studied profiles, profiles 1 and profile 4 are classified as vitrandic Haploxerept, profile 2 as vitrandic haploxerolls, and profile 3 as vitrandic Xerorthent. The results indicated that the dominant soil-forming processes include the following: 1. desilication and the eluviations of base cations and Al from the solum; and 2. transformation of iron and aluminum from the sand and silt-size fractions into secondary clay and crystalline Fe minerals. The major factors determining soil genesis on Mt. Karacadağ appear to be climate and topography affected by the leaching regime and weathering rates.

RESUMEN La pedogénesis de los suelos volcánicos se ha estudiado ampliamente en regiones húmedas, sin embargo hay muy poca información sobre estos suelos en las regiones áridas y semiáridas de Turquía. Este trabajo se enfoca en evaluar los procesos pedológicos y en investigar las características físicas, químicas y mineralógicas de perfiles de suelo desarrollados con materiales volcánicos. Los suelos estudiados no fueron clasificados como Andisoles porque carecen de propiedades andicas. Los resultados muestran que las arenas y las fracciones de arena granulada exceden el 30%. La densidad del volumen fue mayor a 0.90 g cm-3 en todos los perfiles. En general la retención de fosfato fue baja, mayor a 25% y menor a 85% en todos los perfiles. Los porcentajes Al+½Fed fueron menores al 2% en todos los perfiles. La extracción selectiva (pirofosfato de sodio, oxalato de amonio, ditionito de sodio) indica que los suelos carecen de minerales no cristalinos como la allofanita, imogolita y compuestos húmicos de hierro. Los únicos minerales no cristalinos en altas cantidades son los compuestos húmicos de aluminio y pequeñas cantidades de ferrihidrita. La difracción de rayos X indican que la esmectita, caolinita e illita son los minerales dominantes en la fracción arcillosa. De los perfiles estudiados, el 1 y el 4 se clasificaron como vitrandic haploxerepts, mientras que el perfil 2 como vitrandic haploxerolls y el perfil 3 como vitrandic xerorthents. Los resultados indicaron que los procesos de formación del suelo incluyen las siguientes características: 1. Desilication e iluviación de cationes base y de aluminio desde el solum; 2. Transformación del hierro y el aluminio de las arenas y de las fracciones arenosas en arcillas secundarias y en minerales ferrosos cristalinos. Los mayores factores determinantes en la génesis del suelo en las montañas turcas de Karacadağ son el clima y la topografía, afectadas por el régimen de lixiviación y la tasa de meteorización.

Exploring the Potential of the Google Earth Engine (GEE) Platform for Analysing Forest Disturbance Patterns with Big Data

ABSTRACT Climate change has led to various adverse consequences, with natural disasters being one of the most striking outcomes. Natural disasters negatively impact life, causing significant disruptions to the ecosystem. Prompt identification of affected areas and initiation of the rehabilitation process are imperative to address the disturbances in the ecosystem. Satellite imagery is employed for the rapid and cost-effective detection of damages caused by natural disasters. In this conducted study, the outputs of climate change wildfire, forest change detection, and drought analysis, have been examined, all of which worsens the impacts on the ecosystem. The analysis of drought involved using MODIS data, while Sentinel-2A satellite images were utilized to identify wildfire areas and changes in forested regions caused by windthrow. The research focused on Ganja, Azerbaijan, as the area for drought analysis. The driest June between 2005 and 2018 was assessed using the Vegetation Condition Index (VCI) in conjunction with data from the National Centers for Environmental Information (NOAA). At the Düzce Tatlıdere Forest Management Directorate, the Normalized Difference Red Edge Index (NDRE) was utilized between the years 2018 and 2019 to detect the changes occurring in forested areas due to windthrow. The NDRE synthetic band was added to satellite images for the years 2018 and 2019, and a Random Forest (RF) algorithm was employed to classify the data. The classification results were evaluated using Total Accuracy and Kappa statistics. The study includes the detection of the Normalized Burn Ratio (NBR) applied to determine the extent of the wildfire that occurred in the Solquca village of the Qabala region in Azerbaijan in 2021. According to the analysis of the VCI and NOAA, June 2014 was identified as the driest month in Ganja. In the Tatlıdere region, the analysis indicated that 4.22 hectares experienced reforestation, while 24 hectares experienced deforestation. The NBR analysis has revealed that ~1007 hectares of land were burned in the Solquca village of Qabala. The analyses conducted provide information regarding the use of satellite imagery in relation to changes in forest areas due to drought, wildfire, and windthrow.

RESUMEN El cambio climático ha generado varias consecuencias adversas, con los desastres naturales como uno de los efectos más notables. Los desastres naturales impactan negativamente la vida y causan grandes daños en los ecosistemas. La identificación temprana de las áreas afectadas y el comienzo de los procesos de rehabilitación son necesarios para abordar los desajustes en los ecosistemas. Las imágenes satelitales se emplean para una detección rápida y eficaz de los daños causados por los desastres naturales. En este estudio se examinan los resultados de los incendios forestales por el cambio climático, la detección de los cambios en los bosques y los análisis de sequías, los cuales empeoran aún más los ecosistemas. El análisis de sequías se elaboró con información satelital MODIS, mientras que las imágenes satelitales de Sentinel-2A se utilizaron para identificar las áreas de incendios forestales y los cambios en las regiones boscosas causados por el viento. El área para el análisis de las sequías se ubica en Ganja, Azerbaiyán. El mes de junio más seco entre 2005 y 2018 se evaluó con el Índice de Condición Vegetal y con información del Centro Nacional para la Información Ambiental. En el Directorado de Administración Forestal Düzce Tatlıdere se ejecutó la Diferencia Normalizada de Borde Rojo (NDRE, del inglés Normalized Difference Red Edge Index) entre los años 2018 y 2019 para detectar los cambios ocurridos en las áreas boscosas debido a los daños en árboles ocasionados por fuertes vientos. Luego se añadió una banda sintética NDRE a las imágenes satelitales para los años 2018 y 2019 y se empleó un algoritmo de bosques aleatorios para clasificar la información. Los resultados de clasificación se evaluaron con las estadísticas Precisión Total y Kappa. El estudio incluye la aplicación del Índice Normalizado de Área Quemada para determinar la extensión del incendio forestal que ocurrió en la villa de Solquca, en la región de Qabala, en Azerbaiyán, durante el 2021. De acuerdo con los análisis de Índice de Condición Vegetal y del Centro Nacional para la Información Ambiental, junio de 2014 fue identificado como el mes más seco en Ganja. En la región de Tatlıdere los análisis indican que 4.22 hectáreas experimentaron un proceso de reforestación, mientras que 24 hectáreas experimentaron deforestación. El Índice Normalizado de Área Quemada reveló que unas 1007 hectáreas de tierra se quemaron en el incendio de la villa de Solquca. Estos análisis realizados proveen de información relacionada al uso de imágenes satelitales en relación con los cambios en las áreas forestales debido a la sequía, los incendios forestales y los daños en bosques ocasionados por fuertes vientos.