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GEOFSICA
GENERAL
ING . PERCY HAROLD GUERRERO DAZ
CAP I.3 : EL CAMPO
GEOMAGNETICO
EL CAMPO GEOMAGNETICO
1. CMO ES EL CAMPO GEOMAGNTICO?
No se ve, no se toca, como sucede con el campogravitacional.
No se siente: el cuerpo humano no cuenta con sensorescorporales para detectarlo (no se puede detectar su
direccin, intensidad, disminucin, aumento, variacin,
etc.)
Entonces, Cmo sabemos que existe?
Por sus efectos en algunos objetos y
fenmenos asociados a ellos
AL FINAL DE LA SESIN, EL ESTUDIANTE REALIZA EJERCICIOS
SOBRE LA DECLINACIN MAGNTICA, TENIENDO EN CUENTA,
EL MTODO MAGNTICO.
En una simplificacin, o primera aproximacin, elcampo magntico de la Tierra puede ser descrito
como parecido al de una pequea barra de imn,
supuestamente localizada cerca del centro de la
Tierra
El eje a lo largo de la barra de imn seconoce como eje magntico, el cual si loextendemos hasta que emerja en lasuperficie terrestre lo har en dos puntosconocidos como polos magnticos
El polo que se encuentra en el hemisferio norte sellama polo magntico norte; el del hemisferio
sur polo magntico sur
El eje magntico est inclinado 11 con respectoal eje geogrfico de la Tierra
La posicin de estos polos tiene pequeoscorrimientos diarios y estacionales, debido
principalmente a variaciones transitorias del
campo magntico terrestre
ELCAMPO GEOMAGNETICO
ALGUNOS EFECTOS Y EVIDENCIAS DEL
CAMPO GEOMAGNTICO
Orientacin de aguja imantada (experimento de aguja en un corchoinmerso en agua).
Orientacin e inclinacin de la aguja de la brjula.
Auroras boreales.
La magnetizacin de las rocas de la corteza.
La luz de la aurora se produce a una altura de unos 100 km cuando los
electrones rpidos que llegan del espacio golpean los tomos y las
molculas de la atmsfera y son guiados por el campo magntico
terrestre. Los rayos de la aurora se sitan a lo largo de las lneas del
campo magntico
MAGNETIZACIN DE ROCAS
Este es un fenmeno similar a la orientacin de la aguja imantada
Los minerales de una lava o roca fundida (T >
600C) orientan los espines de sus tomosde forma aleatoria
Conforme se enfra la lava los espines de los
tomos de algunos elementos (ricos en Fe) se
orientan paralelos al campo magntico
existente, si es que existe alguno.
Si el enfriamiento sucede sin existir la
influencia de campo magntico alguno, los
espines persisten orientados
aleatoriamente
De esta forma las rocas volcnicas graban en sus minerales la orientacindel campo magntico cuando se formaron: adquieren una magnetizacin
remanente al enfriarse la roca (magnetismo fsil)
No solo las rocas volcnicas
pueden adquirir una
magnetizacin remanente,
tambin las rocas
sedimentarias: Partculas ms
finas de minerales ricos en Fe al
caer, orientan sus espines
paralelos al campo magntico
terrestre. Una vez atrapadas en
el sedimento esta orientacin
termina por realizarse
MAGNETIZACIN DE LAS ROCAS DE LA CORTEZA
Anomalas magnticas del fondo ocenico
Observadas en los fondos
marinos en forma de bandas
paralelas a las coordilleras
mesoocenicas
ANOMALAS MAGNTICAS
Son bandas de rocas volcnicas magnetizadas conforme al campo geomagntico
existente cuando se formaron estas rocas
Vine y Matthews en 1962
concluyeron que estas bandas
alternantes correspondan con
inversiones en la polaridad del campo
geomagntico y no a cambios de
intensidad por diferencias de sustrato
como ocurre
con las anomalas magnticas
continentales.
El descubrimiento de estas bandas magnetizadas y el
fechamiento isotpico de las rocas volcnicas respectivas,
permiti concluir que los fondos ocenicos crecen y se mueven varios cm por ao
CUL ES EL ORIGEN DEL CAMPO GEOMAGNTICO ?
Es el resultado de una combinacin de tres fuentes:
Campo Principal 97 - 99 % : Fuente: corrientes elctricas en el ncleo externo de la Tierra alrededor del ncleo slido de hierro.
Campo de la Corteza 1 - 2 % : Fuente: las rocas magnetizadas de la corteza terrestre.
Campo Externo 1 - 2 % : Fuente: partculas ionizadas en la parte de arriba de la Tierra, atmsfera y ms all)
nT = nanoTesla
MAGNETOSFERA
Espacio bajo la accin del campo geomagntico
Est definida por las lneas de fuerza del campo geomagntico
Describen la configuracin del campo magntico
Son resultado de las fuentes que originan el campo terrestre y estn modeladas porel viento solar
DECLINACIN MAGNTICA
La declinacin magntica (dm) o variacin de un punto determinado de la tierra es ladiferencia del valor (ngulo) entre el meridiano geogrfico y el meridiano magntico
de ese lugar.
Esto es debido a que los polos magnticos no coinciden con los polos geogrficos,por eso la aguja magntica no indicar el norte geogrfico sino el magntico.
Dado que el magnetismo terrestre no es el mismo en todos sus puntos, ladeclinacin magntica no es un valor fijo sino que vara en funcin del lugar de la
tierra donde nos encontremos y con tambin con el paso del tiempo.
Posicin del Nmcon respecto al Nv
Declinacin magntica
Signo
A la derecha NE Positivo (+)
A la izquierda NO Negativo (-)
EJEMPLO :
Valor de la dm en la carta = 5 25 NW. Variacin anual de 7 al Este. Ao de la carta 1999. Ao en curso 2011.
Tiempo transcurrido = 12 aos; clculo del incremento o decremento = 12 x 7 al aos = 84= 1 24 E
Clculo = 5 25 NW + 1 24 E = 4 01; = 4 NW
Calcular el rumbo de una carta para el ao 2011, si se sabe en el ao 1999 el valor de dm de una carta es de 5 25 NW, variacin anula 7
SI LA DM(1992)=640'W CON UNA VARIACIN DE VARIACIN
8'E;CUAL SER LA DM(2008)?
Solucin
2008-1992 = 16aos --> 16 aos x 8' = 128' = 2 08' E
Luego nuestra dm para 2008 ser --> 640' - 208' = 4 32' W.
INSTRUMENTAL Y APLICACIONES
MAGNETOMTRICAS
VARIMETROS O BALANZAS MAGNTICAS
Pueden ser de componente vertical u horizontal
La balanza ms antigua fue la inventada por John Mitchell
un siglo despus, en 1789, los alemanes Thalen y Tiberg,disearon el primer instrumento especfico de prospeccin geofsica
con el que catearon exitosamente yacimientos de hierro en
Alemania y otros pases
BALANZA DE SCHMID
Empleada desde 1914 en Potsdam, es de tipo vertical
Se trata de un imn pivoteando cerca de su centro de masa.
El desequilibrio gravimtrico producido se compensa mediante la componentemagntica.
Consta de un sistema ptico que permite observar las variaciones del imn.
MAGNETMETRO DE TORSIN
Imn suspendido por hilos metlicos en tensin. La torsin del hilo es una medida directa de la intensidad vertical registrada en un disco graduado
INDUCTOR TERRESTRE:
fue desarrollado por Charles Delzenne en Francia (1844)
Se basa en la medicin de corriente inducida en una bobina cuyo eje varaconvenientemente de posicin (sistema tipo cardan)
Permite medir inclinacin y declinacin magnticas, como tambin la intensidad delcampo en funcin del rea y nmero de vueltas de cable
MAGNETMETRO DISCRIMINADOR DE FLUJO (FLUXGATE
MAGNETOMETER)
Desarrollado a fines de la dcada de 1930 en Estados Unidos por el ruso VctorVacquier y empleado durante la Segunda Guerra Mundial para deteccin de
submarinos.
Mediante una bobina exterior se crea un campo magntico que anule el efectoterrestre y se mide la intensidad que circula por ella
MAGNETMETRO DE PRECESIN PROTNICA O RESONANCIA
MAGNTICA NUCLEAR
descubierto en 1938 en Estados Unidos por el polaco Isidor Rabi y aplicado desde 1946 por Bloch y Purcell
utilizndose los protones de una muestra de agua, sometindolos a un campomagntico exterior para orientar los momentos magnticos de los protones.
protones tendern a orientarse segn el campo magntico terrestre de acuerdo a un movimiento de precesin amortiguado
Este movimiento supone una variacin del flujo magntico y por lo tanto en una bobina se produce una frecuencia que puede medirse.
MAGNETMETRO DE OVERHAUSER
MAGNETMETRO DE ABSORCIN PTICA O VAPOR DE LCALI
Para conocer el valor de k en especmenes seleccionados se emplean usualmentealguna balanza magntica de laboratorio como las de Gouy o Evans, o bien el
puente de inductancia
PROSPECCIN AEROMAGNTICA
Tiene como ventajas una mayor rapidez paraejecutar los trabajos, la posibilidad de obtener
datos sobre regiones pantanosas, junglas, etc
Alturas de vuelo tpicas en prospeccin minerason 150 a 200 metros, mientras que suele
volarse a 1000 ms metros para exploracin
de hidrocarburos
Normalmente se mide la componente totalen la direccin del campo magntico, es
decir que las anomalas registradas resultan
de las locales y las del campo terrestre
APLICACIONES DE LA MAGNETOMETRA
En la interpretacin magnetomtrica suele ser difcil decidir si los cambios a lo largo de
un mapa o perfil se deben a estructuras o a cambios estratigrficos laterales
Muchas veces varias estructuras causantes de anomalas magnticas son paralelasentre s, como es el caso de un sistema de diques subparalelos, o de estratos muy
inclinados entre los que se intercalan algunos con alto contenido en minerales
magnticos
En el caso de que tengamos una anomala central y otras flanquandola, unainterpretacin posible, entre muchas otras, sera la presencia de un cuerpo de
peridotita (roca plutnica de olivino y piroxeno) rodeado por sulfuros de alto
contenido en pirrotina (FeS).
APLICACIONES MAGNETOMTRICAS MINERAS
Bsqueda de minerales magnticos como magnetita, ilmenita o pirrotina.
Localizacin de minerales magnticos asociados paragenticamente con mineralesno magnticos de inters econmico
Determinacin de las dimensiones (tamao, contorno, profundidad) de estructuras dezonas mineralizadas cubiertas por capas aluviales o vegetales
El mtodo magntico permite localizar depsitos de Fe situados en ciertaprofundidad y cubiertos por otras formaciones geolgicas no magnticas
Por su asociacin paragentica con minerales magnticos, minerales no magnticos, como los metales bsicos nquel, cobre y oro, por ejemplo, pueden ser asimismo
detectados por este mtodo
Igualmente se emplea la magnetometra con frecuencia en la exploracin dediamantes, localizados en chimeneas volcnicas de kimberlitas o lamprfidos, ya que
su contenido en magnetita e ilmenita permite que sean localizadas por este mtodo
kimberlitas
Ms ampliamente, la prospeccin
magnetomtrica es til para estudiar el
subsuelo, diferenciando la mayor o
menor presencia, en extensin o
profundidad, de rocas que poseen
altas concentraciones de minerales
magnticos respecto de otras que los
poseen escasamente.
emplazamientos intrusivos o de un planos de falla
estructuras volcnicas activas
EXPLORACIN MAGNTICA PARA HIDROCARBUROS
En la bsqueda de petrleo y gas natural se emplea el mtodo magntico paradeterminar la geometra (extensin, dimensin y potencia) de cuencas
sedimentarias, que pueden generar, migrar, almacenar y entrampar hidrocarburos,
as como estructuras significativas, como anticlinales o pilares tectnicos, e incluso
domos de sal por su carencia de minerales magnticos
GRACIAS