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