República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Politécnica Territorial erritorial del Estado Estad o Mérida Ingeniería en eociencias !"tedra# eo$ísica
Métodos Magnéticos Integrantes# onzales %e&osus !'I ()'*+,'-./ 0livares Ederardo!'I' ,-'(*1'2(( Rivas El Elio3ar
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4alas %oel
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Uzc"tegui 5aniel !'I' ,.'/22'(+) Pro$' 6iliana 5ur"n P'7'8 eociencias Tra9ecto IV' Tri3estre I 8ebrero: ,/(+
Índice (' Introducción ,' eneralidades del Magnetis3o .' Venta;as del 3étodo 3agnético -'
Introducción
5esde la antig=edad el &o3bre sie3pre se &a interesado por co3prender todos los $enó3enos >ue ocurren en la tierra: surgiendo de esta 3anera 3uc&as ciencias >ue se &an dedicado a su estudio: entre ellas est" la geo$ísica >ue se dedica a co3prender los $enó3enos naturales 9 no naturales: 3ediante 3étodos e instru3entos >ue 3iden las ondas sís3icas: el 3agnetis3o terrestre 9 la $uerza de gravedad' 5esde su inicio la eo$ísica &a alcanzado grandes é?itos en la bús>ueda de 9aci3ientos e$ectuando algunos descubri3ientos espectaculares de depósitos de 3inerales: petróleo 9 gas: 9 gracias a los avances tecnológicos se &an per$eccionado 9 trans$or3ados con el $in de lograr un 3e;or desarrollo 9 bienestar de la &u3anidad' 7o obstante: los 3étodos geo$ísicos de prospección petrolí$era 9 3inera no sie3pre son capaces de encontrar directa3ente los depósitos: por lo >ue su é?ito depende de localizar estructuras geológicas $avorables para encontrar 9aci3ientos de gran valor econó3ico' En general: al aplicar los conoci3ientos de las prospección geo$ísica se deben &acer todos los estudios respectivos >ue aseguren el &allazgo de posibles depósitos: valiéndose para ello de varios 3étodos geo$ísicos# 3agnéticos: gravi3étricos: eléctrico: electro3agnético: sís3ico 9 el 3étodo radio3étrico: los cuales se van aplicar dependiendo de ciertas propiedades $ísica de la 3ateria'
Generalidades del Magnetismo Terrestre
6os $enó3enos 3agnéticos $ueron estudiados por los antiguos griegos: >uienes conocían para ese entonces la atracción >ue un 3ineral de &ierro: al cual lla3aron 3agnetita o piedra i3"n: podía e;ercer sobre el &ierro' Esta 3agnetita era capaz de atraer trozos de &ierro 9 3antenerlos ad&eridos a ella contra la $uerza gravitatoria' Este $enó3eno es conocido con el no3bre de 3agnetis3o 9 la 3agnetita co3o i3"n natural' El ter3ino 3agnetis3o se usó entonces para designar el con;unto de propiedades de las cuales estaban dotados estos cuerpos provenientes de la ciudad en la >ue $ueron descubiertos' En la década de los -/: el pro$esor P'M'4' Blac@ett desarrollo una teoríasegún la cual un ca3po 3agnético es una propiedad de los cuerpos en rotación'Pero esta idea se abandono al $racasar la detección de tal ca3po 9 al co3probar>ue era $alsa la predicción de la teoría >ue seAalaba >ue el ca3po 3agnéticoterrestre debería dis3inuir con la pro$undidad de la super$icie' Para los aAos -/ 9 2/ el pro$esor ' M' Elsaser en <3érica 9 4ir EdCardBollord desarrollan una teoría >ue a$ir3a >ue >uiz"s el núcleo de la tierracortaría las líneas de $uerzas 9 daría lugar a corrientes eléctricas' Estas corrientes ba;o ciertas condiciones producen su propio ca3po 3agnético:así pues 3ientras &ubiese una $uente de energía en el núcleo del planeta para3antener el &ierro en 3ovi3iento e?istía un ca3po 3agnético' 6a teoría anterior: conocida co3o la Teoría del 5ina3o &a logrado un é?itonotable 9 a3plia receptividad por la 3a9oría de los cientí$icos del 3undo:siendo la 3as aceptada en la actualidad'
Polo Magnético: Una si3ple barra i3antada puede utilizarse para e?plicar el concepto de polo3agnéticos' 4i se espolvorea li3adura de &ierro sobre una &o;a de papel >ue seapo9a sobre este i3"n: tienden a alinearse a lo largo de la orientación >ue designa general3ente la líneas de $uerzas' !ada una de estas líneas va de un punto cercano a uno de los e?tre3os de la barra a otro cercano en el otro e?tre3o: donde estos e?tre3os son deno3inados polos' 6a estructura de las líneas de $uerzas creadas por un i3"n o por cual>uier ob;eto >ue genere un ca3po 3agnético puede visualizarse utilizando una brú;ula o li3adura de &ierro' 6os i3anes tienden a orientarse siguiendo las líneas de ca3pos 3agnéticos' Por lo tanto: una brú;ula: >ue es un pe>ueAo i3"n >ue puede rotar libre3ente: se orientara en la dirección de las líneas &asta alinearse según el ca3po 3agnético terrestre' Marcando la dirección >ue seAala la brú;ula al colocarla en di$erentes puntos alrededor de la $uente del ca3po 3agnético puede deducirse el es>ue3a de las líneas de $uerzas' En el caso de una barra i3antada: las líneas de $uerzas salen de un e?tre3o9 se curvan para llegar al otro e?tre3oD estas líneas pueden considerarse co3obucles cerrados con una parte del bucle dentro del i3"n 9 otra a$uera' En lose?tre3os del i3"n: donde las líneas de $uerzas est"n 3"s pró?i3as: el ca3po3agnético es 3"s intensoD en los lados del i3"n: donde las líneas de $uerzaest"n separadas: el ca3po 3agnético es débil' 4egún su $or3a 9 su $uerza3agnética: los distintos tipo de i3"n producen di$erentes es>ue3as de líneasde $uerzas' Un e?tre3o del i3"n sie3pre se orientar" en la dirección general del polonorte terrestreD cerca de este e?tre3o est" el polo norte: o polo positivo dela agu;a: el otro e?tre3o es el polo sur o negativo'
6os polos sie3pre e?isten en pares: pero en un i3"n 3u9 largo las líneas de$uerzas cercanas al polo positivo no ser"n a$ectada de $or3a perceptible por lapresencia del polo negativo: cada uno de ellos pueden considerarse co3o un poloaislado' 0tra característica observada en los i3anes son la
atracción 9repulsión de los polos observados al acercar dos i3anesD donde los polos de uni3"n se atraen al ser di$erentes 9 tienden a repelerse cuando son polos designos iguales'
a9 >ue aclarar: >ue el norte 9 el sur 3agnético de la Tierra est"n invertidos con relación al norte 9 sur geogr"$ico' 8uente# &ttp#FFCCC'natureduca'co3F
Fuerza magnética: 4i dos polos: de $uerza P / 9 P: respectiva3ente est"n separadospor la distancia r: la $uerza 3agnética 8 entre a3bos estar" e?presada por larelación 8G P /HPF3Hr ,' 6a constante 3conocida co3o la per3eabilidad: depende de las propiedades 3agnéticas del 3edioen >ue los polos est"n situados' 6a unidad de $uerza de un polo se de$ine en elsupuesto de >ue 8 es una 5I7< cuando dos polos unidad est"n situados a un centí3etrode distancia en un 3edio no 3agnético tal co3o el aire'
8uente# &ttp#FFCCC'etitudela'co3F
Campo Magnético: flujo, inducción
El ca3po 3agnético es la región del espacio en la >ue se 3ani$iestan los$enó3enos 3agnéticos' Estos actúan según unas i3aginarias líneas de $uerzasD estas son el ca3ino >ue sigue la $uerza 3agnética' 4e de$ine $lu;o 3agnético >ue pasa por una super$icie dada co3o el nu3ero de líneas >ue lo atraviesan' 6a inducción 3agnética es el nu3ero de líneas de $uerzas >ue atraviesan cadaunidad de super$icie' Entonces si 8es el $lu;o: 4 es la super$icie 9 B es la inducción 3agnética: resulta# 8 G BH4 donde la unidad internacional de $lu;o es el Cebber: por lo tanto: la de inducción3agnética es el CebberF3etros,: >ue se lla3a teslas' 6a intensidad de ca3po 3agnético est" relacionada con la inducción 3agnéticaa través de una constante >ue depende del 3edio 9 >ue se lla3a per3eabilidad3agnética'
Un ca3po 3agnético necesita de dos polos lla3ado norte 9 sur representados por 7 9 4 respectiva3ente: no pueden e?istir polos separados 3onopolosJ 8uente# CCC'universoparaninos'co3
Magnetismo Terrestre: 6a intensidad del !a3po Magnético Terrestre !'M'T'J: es una 3agnitud vectorial en $unción del tie3po 9 del lugar PJ de observación: designado si3bólica3ente en general: con la notación# 8P:tJ' 6a representación gra$ica del co3porta3iento del !'M'T' en la super$icie dela tierra se e$ectúa por 3edio de 3apas 3agnéticos en >ue est"n trazadas:para cada ele3ento geo3agnético' En an"lisis $isico3ate3"tico de las observaciones relativas de las cartas 3agnéticasgenerales &an probado >ue el !'M'T' puede considerarse co3o un ca3po de dipololigera3ente e?céntrico respecto al centro de la tierra su3ado con un débilca3po de los cuadripolos' En relación al origen del !'M'T' se e?clu9e la posibilidad de la 3agnetizaciónde las rocas constitutivas de la corteza terrestre'
ue i3antaríapor inducción el núcleo terrestre de naturaleza 3et"licaJ'
6as irregularidades del ca3po terrestre pueden verse clara3ente al observarlos 3apas iso3agneticos >ue se utilizan en navegaciónD 3uestran sobre el 3apaterrestre líneas en la >ue los ele3entos 3agnéticos tienen igual valor: pore;e3plo: líneas de igual inclinación: o iguales intensidades &orizontales overticales' <ún 3"s notables son los ca3bios continuos del !'M'T' con el tie3po: estosca3bios son de varios tipos# &a9 ca3bios progresivos lentos: >ue se desarrollana lo largo de siglos 9 >ue por ello se lla3an variaciones secularesD &a9 ta3biénun ciclo diario de variaciónD la variación diurna: con co3ponentes lunares 9solares de periocidadD por ulti3o e?isten ta3bién variaciones súbita de granescala: >ue se conocen con el no3bre de tor3entas 3agnéticas' En un punto cual>uiera: el ca3po 3agnético puede de$inirse por suco3ponentes &orizontal 9 vertical K: su inclinación I respecto de la&orizontal 9 su declinación 5: >ue es "ngulo $or3ado por los nortes 3agnéticos9 geogr"$icos 9 es igual a (,'2L' 6a unidad !''4' del ca3po 3agnético es el oersted a veces lla3ado aussJpero en prospección la unidad >ue se e3plea es la ga33a J >ue e>uivale a (/ 2 oersted'
!a3po 3agnético terrestre' 6as partículas cargadas protones 9 electronesJ >ue provienen de las radiaciones solares' 8uente# acer'$orestales'up3'es
i!isión del Campo Magnético Terrestre: 6a e?presión del ca3po 3agnético: en las pro?i3idades de una es$era est"co3puesta de dos series de tér3inos: unos debidos al 3aterial 3agnético dentrode ella: 9 otros de $uente e?terna' < cual>uier latitud: estos di$erentesaportes tienen e$ectos ta3bién di$erentes en la co3ponente 7N4 del ca3poterrestre >ue en la co3ponente EN0'
Campo Interno: Por 3edio de los an"lisis del ca3po terrestre se &a deducido >ue el *-O de éldepende: de $uentes internas de la tierra: 3ediante la aplicación de ar3ónicoses$éricos >ue pueden e?presar el ca3po interno observado co3o el e$ecto de unaserie de dipolos 3agnéticos teóricos: cada uno de orientación di$erentes:situados en el centro de la tierra' Campo "#terno: 4e establece 3ediante el an"lisis 3ate3"tico del ca3po terrestre >ue &ade3ostrado la e?istencia de otra $uente de 3agnetis3o $uera de la tierra: pero solo podría e?plicarse a pe>ueAosporcenta;es del ca3po terrestre' Muc&as teorías propuestas por investigadorespara e?plicar esta co3ponente e?terna: proponen un e$ecto inductivo decorrientes eléctricas >ue circulan en la ionos$era' 0tros no creen en lae?istencia de este ca3po e?terior 9 atribu9e esta co3ponente del ca3poterrestre: a de$ectos de los datos de observación' Campo $o Potencial: 6os ca3pos interno 9 e?terno pueden ser descritos por e?presiones 3ate3"ticasdeducidas en el supuesto de >ue cada tipo de ca3po deriva de un potencial'ue cuando se co3pra la teoría con los datos deobservación &a9 un pe>ueAo residuo de intensidad 3agnética apro?i3ada3enteel .OJ: el cual representa un co3ponente no potencialdel ca3po 3agnéticoterrestre: >ue puede ser e?plicado ad3itiendo corrientes eléctricas >uecirculan del interior al e?terior de la Tierra 9 viceversa' El ca3po 3agnético en los polos es IG*/L en el polo 7orteJ 9 KG/'+2 oerstedapro?i3ada3ente: en el Ecuador es IG/L 9 G/'.. oersted apro?i3ada3ente' %nomal&as 'egionales: 4e consideran co3o ano3alías regionales las desviaciones localizadas en elca3po 3agnético terrestre respecto de la distribución >ue &abría en elsupuesto de >ue el ca3po 3agnético terrestre $uese originado por un solo i3"norientado según el e;e 3agnético' Estas ano3alías tienen 3"?i3os de orden de(//// ga33as: es decir: la tercera parte de la intensidad del ecuadorD dondepuede a$ectar a zonas de dos a tres 3illones de @iló3etros cuadrados' (ariaciones Temporales del Campo Magnético Terrestre: 6a intensidad 3agnética terrestre ca3bia su dirección de una $or3a lenta eirregular' 4e puede co3probar dic&as variaciones al 3edir la intensidad enlaboratorios 3agnéticos: donde se observan ca3bios de pe>ueAos periodo en la3agnitud del ca3po' Estos ca3bios son debidos a varias causas: 9 puedenco3ponerse en seculares: diurnos solares: diurnos lunares 9 tor3entas 3agnéticas'
(ariación )ecular: 4on los ca3bios >ue van progresando lenta3ente durante décadas o siglos' 4eobservan por pe>ueAas desviaciones en la declinación: inclinación 9 en losdistintos co3ponentes de la intensidadD la intensidad del ca3bio varia con eltie3po' Estas variaciones seculares se pueden observar en 3apas isopóicos' Unca3bio secular 3"s claro es el de la revolución terrestre aparente de lospolos 3agnéticos en torno al e;e de rotación' Este ca3bio se pone de3ani$iesto por ca3bios periódicos 9 si3ult"neos de la declinación en puntosen los >ue se vienen realizando registros 3agnéticos precisos desde &acesiglos' Todas estas variaciones seculares parecen estar relacionadas con el ca3pointerno terrestre' ue parece estar en relación conlos periodos de 3a9or $recuencia de 3anc&as solaresD tienen una variación segúnla latitud >ue parece debido a $uentes de origen e?terno'
(ariación iurna: 5e 3"s i3portancia en prospección geo$ísica son las oscilaciones: 3enorespero 3as r"pidas: >ue tienen una periocidad de apro?i3ada3ente ,- &oras 9 unaa3plitud de ,2 ga33as por ter3ino 3edio' Estas variaciones diurnas sonregistradas con $recuencias en las gr"$icas de los observatorios 3agnéticosalrededor del planeta' 6os registros: en general: 3uestran dos tipos devariaciones# en los días tran>uilos la variación es suave: regular9 de poca a3plitudD puede ser desco3puesta en co3ponentes >ue pueden serpredic&as 9 >ue tienen periodicidades solares 9 lunares' En los díasin>uietos: la variación es 3enos regular 9 esta asociada a tor3entas 3agnéticas' (ariación )olar iurno: El an"lisis de registros de variación en los días 3agnética3ente tran>uilospone de 3ani$iesto una periocidad de$inida de ,- &oras: >ue depende con bastanteapro?i3ación sola3ente del tie3po local 9 de la latitud geogr"$ica' Por estacorrelación de la variación con el periodo de rotación terrestre: a>uella esatribuida al sol 9 por eso se deno3ina variación diurna solar' Por ter3ino3edio: esta variación de intensidad es del orden de ./ ga33as: aun>ue sua3plitud crece durante el verano en cada &e3is$erio' Es 3u9 probable >ue la variación solar diurna sea debido al e$ecto del solsobre las corrientes eléctricas de la at3ós$era terrestre e?ternaD lasvariaciones en estas corrientes ocasionan a su vez variaciones en el ca3po 3agnético>ue ellas inducen en la super$icie terrestre' (ariación *unar iurna: a9 otra co3ponente en la variación periódica de los ele3entos 3agnéticosterrestres >ue tiene una periocidad de unas ,2 &oras 9 una a3plitud >uince veces3enor >ue la de la variación solar diurna' Puesto >ue esta es la duración deldía lunar: estas variaciones se supone >ue est"n en relación con la rotaciónterrestre con respecto a la lunaD por eso se deno3inan variaciones lunaresdiurnas' Esta variación se de$erencia de la solar por>ue 3ientras estas esapro?i3ada3ente constante a lo largo del tie3po: la variación lunar varia cíclica3entea lo largo del 3es' Tormentas Magnéticas: ue: por analogías 3eteorológicas: se lla3an tor3entas 3agnéticas' 6as tor3entas 3agnéticas originan ca3bios característicos en los ele3entos3agnéticos >ue dependen principal3ente de la latitud' ue la rotación solar: 9 por el &ec&o de >ue las erupcionescros3os$ericas se &an observado en el 3is3o instante en el >ue los observatorios3agnéticos de todo el 3undo &an detectado au3entos bruscos de actividad 3agnética' 6as tor3entas 3agnéticas tienen i3portancia practica considerable: pues sue$ecto en las trans3isiones de radio es 3u9 grandeD ta3bién en las operacionesde prospección 3agnética &a9 >ue suspender las 3edidas: pues no &a9 3anera decorregir los datos 3agnéticos por los e$ectos no previsibles de las tor3entas' Propiedades Magnéticas de las 'ocas: 4usceptibilidad @J# la susceptibilidad 3agnética de una sustancia es la relación >ue e?iste entre la intensidad 3agnética >ue posee dic&a sustancia 9el ca3po 3agnético o $uerza 3agnética terrestre' Magnetis3o inducido# es el 3agnetis3o >ue ad>uieren los cuerpos cuando son colocados en un ca3po 3agnético'
Comportamiento Magnético de las 'ocas: ue varia el 3o3ento 3agnético de estos' Este $enó3eno se presenta a todos los "to3os: pero se aprecia cuando el nu3ero de electrones es grande 9 dispuesto con una si3etría tal: >ue el 3o3ento 3agnético del "to3o no es nulo' El ca3po 3agnético en el interior de estos cuerpos es 3enor: por lo tanto: Q/' 6os 3ateriales dia3agnéticos se caracterizan por ser di$ícil3ente o nada i3antables' Para3agnetis3o# este $enó3eno se presenta cuando en las sustancias el 3o3ento 3agnético del "to3o no es nulo: esta en todas las direcciones: con lo >ue las sustancias aparecen co3o no 3agnéticas pero en presencia de un ca3po e?terior se ordenan de $or3a >ue re$uerzan la acción de este 9 presentan susceptibilidadS(' Este $enó3eno depende de la agitación tér3ica de las 3oléculas 9 por lo tanto de la te3peratura' 6os 3ateriales para3agnéticos son $"ciles de 3agnetizar' 8erro3agnetis3o# se presentan en sólidos interató3icos su$iciente3ente grande sco3o para producir un paralelis3o de los 3o3entos ató3icos de un con;unto de "to3os pró?i3os: los cuales se ordenan al so3eterlos a un ca3po e?terior co3o sucede en el para3agnetis3o'
Instrumentos de Medición del Magnetismo: +rjula de Inclinación: es una agu;a i3antada >ue puede 3overse libre3enteen un plano vertical 9 >ue lleva $i;ada a un lado del e;e un peso a;ustable' El peso es desplazado &asta >ue la agu;a >uede apro?i3ada3ente &orizontal 9 ene>uilibrio entre los pares de torsión gravitatorio 9 3agnético' !ual>uiervariación de la co3ponente vertical del ca3po terrestre ca3bia el 3o3ento de la$uerza 3agnética 9: por lo tanto: el "ngulo de inclinación de la agu;a' En laactualidad se dispone de un tipo per$eccionado de brú;ula de inclinación >ueda lectura con un error probable de unas (2/ ga33asD resultados bastanteaceptables sobre 3asas de 3agnetita 9 de pirrotina'
8uente# &ttp#FFCCC'tecnoedu'co3F
+alanza de campo magnético tipo )c-midt: consiste en un i3"n pivoteando cerca:pero no en el centro: de su 3asa: de 3anera >ue el ca3po 3agnético de la tierraorigine un par de torsión entorno del pivote opuesto al par de torsión de laatracción gravitatoria sobre el centro' El "ngulo para el cual se alcanza ele>uilibrio depende de la intensidad del ca3po' Para conseguir una elevadasensibilidad se re>uiere una gran cantidad de traba;o de precisión en ladisposición 9 construcción de los siste3as 3ec"nicos 9 ópticos' 6os 3agnetó3etros tipo 4c&3idt no 3iden ca3pos absolutos sino >ue responden ape>ueAas variaciones en las co3ponentes del ca3po con una precisión de unaga33a en condiciones $avorables'
8uente# &ttp#FFCCC'tecnoedu'co3F
+alanza !ertical: 4uponga3os un i3"n apro?i3ada3ente &orizontal: orientadoperpendicular3ente al 3eridiano 3agnético: de 3odo >ue la co3ponente &orizontalde la tierra no e;erce e$ecto' El i3"n esta en e>uilibrio sobre un cuc&illodesplazado por el centro de gravedad con una distancia &orizontal 9 unadistancia vertical' El ca3po 3agnético vertical de la tierra al actuar sobrelos polos tiende a originar una rotación en sentido contrario a las agu;as delrelo; 9 la $uerza de gravedad una rotación a la derec&a' 6a posición de e>uilibrio es indicada sobre una escala graduada por un ra9o deluz re$le;ado un espe;o $i;ado al i3"n' uilibrio se desplaza' +alanza .orizontal: es si3ilar en su construcción a la balanza vertical:e?cepto en >ue las puntas del i3"n apuntan en dirección vertical en lugar de&acerlo en la &orizontal' !ual>uier variación en la co3ponente &orizontal de lagravedad origina la rotación del i3"n >ue es contrarrestada por un par detorsión gravitacional' Magnetómetro: conocido ta3bién con el no3bre de Reactor de 7úcleo 4aturable:&ace uso de un ele3ento $erro3agnético de una per3eabilidad tan elevada >ue elca3po terrestre puede inducir en él una 3agnetización >ue es una proporciónconsiderable de su valor de saturación' 4i se superpone el ca3po terrestre a unca3po cíclico inducido a una bobina >ue rodea el i3"n por una corrientealterna su$iciente3ente intensa el ca3po resultante saturara el núcleo'
8uente# &ttp#FFCCC'pceNiberica'esF
(entajas del método magnético: (' Es un 3étodo pasivo >ue per3ite la 3edición de las propiedades 3agnéticas en cual>uiera condición geológica' ,' Puede ser aplicado en plata$or3as aéreas: 3arinas 9 super$iciales' .' randes avances en la teoría de ca3pos 3agnéticos potenciales: tecnologías avanzadas: algorit3os de interpretación 9 visualización 3"s las $acilidades de ad>uisición: per3iten >ue datos 3agnéticos sean usados en la a9uda a la solución de proble3as de prospección 9 e?ploración' -' El grado de desarrollo >ue &a su$rido per3ite la aplicación en la 3inería: petróleo: geotecnia: 3edio a3biente: geología: civil: ar>ueología: otros' 2' Es un 3étodo >ue desde la parte# técnica es si3ple: veloz e interpretativo: econó3ica es barato: 3edio a3biente no altera: social a veces re>uiere per3isos del dueAo del terreno'
%plicaciones El 3étodo 3agnético es el 3étodo geo$ísico de prospección 3"s antiguo aplicable en la prospección petrolí$era: en las e?ploraciones 3ineras 9 de arte$actos ar>ueológicos' En la prospección petrolí$era el 3étodo 3agnético entrega in$or3aciones acerca de la pro$undidad de las rocas pertenecientes al basa3ento' < partir de estos conoci3ientos se puede loc alizar 9 de$inir la e?tensión de las cuencas sedi3entarias ubicadas enci3a del basa3ento: >ue posible3ente contienen reservas de petroleo' <ún no sie3pre con é?ito se lo aplica en el levanta3iento de la topogra$ía del basa3ento: >ue puede in$luir la estructura de los sedi3entos superpuestos' 4e lo e3plea en la delineación de depósitos 3agnéticos intrasedi3entarios co3o rocas subvolc"nicas e intrusiones e3plazadas en so3era pro$undidad: >ue cortan la secuencia sedi3entaria nor3al' !o3o las rocas sedi3entarias general3ente e;ercen un e$ecto 3agnético desapreciado en co3paración con el e$ecto 3agnético generado por las rocas ígneas la 3a9oría de las variaciones de la intensidad 3agnética 3edidas a la super$icie terrestre resulta de ca3bios litológicos o topogr"$icos asociados con rocas ígneas o con rocas del basa3ento' El desarrollo reciente de 3agnetó3etros de alta precisión posibilita a&ora la de$inición de pe>ueAas repuestas 3agnéticas de alta $recuencia 9 la detección de variaciones 3u9 pe>ueAas de la intensidad 3agnética: >ue podrían ser relacionadas con variaciones di3inutas en el car"cter 3agnético de rocas sedi3entarias 9acentes en pro$undidad so3era con respecto a la super$icie terrestre' 6as
variaciones 3agnéticas 3u9 pe>ueAas en el contenido en 3inerales 3agnéticos se re$ieren a valores alrededor de /:( ga33a' En las e?ploraciones 3ineras se aplica el 3étodo 3agnético en la bús>ueda directa de 3inerales 3agnéticos 9 en la bús>ueda de 3inerales no 3agnéticos asociados con los 3inerales: >ue e;ercen un e$ecto 3agnético 3ensurable en la super$icie terrestre'
ueda de agua subterr"nea' Por 3edio de estudios aero3agnéticos se puede localizar zonas de $allas: de cizalla3iento 9 de $racturas: >ue pueden albergar una variedad grande de 3inerales 9 dirigir a una 3ineralización epigenética: relacionada con estress de las rocas ad9acentes' El conoci3iento de siste3as de $racturas 9 de acuí$eros en rocas solidi$icadas cubiertas por una capa de depósitos aluviales puede $acilitar la bús>ueda 9 e?plotación de agua subterr"nea' < través del 3étodo 3agnético se puede levantar las discordancias 9 las super$icies terrestres antiguas a&ora cubiertas por rocas 3"s ;óvenes con el $in de e?plorar 3inerales detríticos 9Fo 3inerales de uranio relacionados con discordancias' asta el 3edio de la >uinta década de este siglo pr"ctica3ente solo se llevaron a cabo los 3étodos 3agnéticos de e?ploración en la super$icie terrestre' o9 día en la prospección petrolí$era se e3plean casi e?clusiva3ente 3agnetó3etros instalados en aviones 9 en barcos' En los estudios de reconoci3iento de depósitos 3inerales se e3plean 3agnetó3etros aeroportados'
Fuente : www.geomadperu.com
%plicación de la Geof&sica en la Miner&a / en laIndustria del Petróleo *a geof&sica en la %cti!idad Minera: Reciente3ente la e?ploración geo$ísica se orientó a la deter3inación de estructuras geológicas locales 9 depósitos de 3inerales: creando así la geo$ísica practica o aplicada: cu9o desarrollo debido al progresivo au3ento de precisión de los instru3entos adoptados 9 a la 3a9or atención de los 3étodos de levanta3ientoD en consecuencia de los grandes progresos de la $ísica en general 9 de la electricidad en especial: la geo$ísica &a crecido en los últi3os aAos' ue la 3a9or proporción de la actividad de la prospección geo$ísica se &adirigido a la bús>ueda de petróleo 9 gases: 9 solo una pe>ueAa $racción dela 3is3a a la bús>ueda de 3inerales sólidos: las
e?ploraciones geo$ísicas &a e$ectuado grandes descubri3ientos de depósitos 3inerales utilizando losinstru3entos 3as so$isticados co3o son# los detectores 3agnéticos: electro3agnéticos9 3ediante la radiactividad para realizar e?ploraciones aéreas >ue per3iten3a9or rapidez 9 e$icacia' !o3o la $inalidad pri3ordial de la prospección geo$ísica es la de separarzonas >ue aparecen co3o estériles de las >ue presentan posibilidades decontener 9aci3ientos: es debido a esto >ue los 9aci3ientos 3ineros sonaccidentes relativa3ente raros: las zonas estériles son natural3ente 3asabundantes >ue las zonas aprovec&ables: 9 los resultados de la 3a9oría de lasprospecciones geo$ísicas ser"n nulasD esto ta3bién ocurre con la 3a9or partede las prospecciones geológicasD >uiere decir esto >ue el buen logro de unaprospección geo$ísica no puede 3edirse por el nu3ero de 3etalizaciones >ue &adescubierto: ni por el nu3ero de sondeos 3ec"nicos >ue &an cortado 3ineral:sino >ue se 3ide por el tie3po: es$uerzo 9 capital 3íni3o invertido' 6as propiedades $ísicas 3as i3portantes en el estudio de una roca son#susceptibilidad 3agnética: elasticidad: conductividad eléctrica: densidad 9radioactividadD la deter3inación de estas propiedades &an dado origen a los 3étodosprincipales de bús>ueda geo$ísica# gravi3etrico: 3agnético: sís3ico: eléctrico9 radiactivo' 6a condición necesaria para la detección de un 9aci3iento por 3edio de 3étodosgeo$ísicos: es >ue el 3ineral posea alguna propiedad $ísicaD es prescindible>ue la Mena se di$erencie notable3ente de la roca enca;ante en lo >ue respecta ala propiedad en cuestión' Muc&as veces la prospección geo$ísica se aplicaindirecta3ente debido a >ue el 3ineral no tiene por si 3is3o alguna propiedad $ísicapero se encuentra asociado a algún otro 3ineral o $or3ación geológica >ue siposee tales propiedadesD solo en casos particulares los 3étodos geo$ísicosper3iten la bús>ueda directa: 9 este es el caso por e;e3plo de los 9aci3ientosde 3agnetita: estudiados con los 3étodos 3agnéticos: los 9aci3ientos desul$uros 3et"licos estudiados con los potenciales naturales: las sustancias 9aguas radiactivas buscada con 3étodos radiactivos'
Método 'adiométrico: la presencia de sustancias radiactivas en las rocaspuede ser utilizada en la bús>ueda de 9aci3ientos 3ineralesD en los últi3os aAosla bús>ueda de Uranio se &a intensi$icado' Entre las sustancias >ue pueden serdescubiertas por su asociación con el uranio: se &a9an los 3inerales de#Kirconio: Berilio: radio 9 algunas tierras raras' Ta3bién se &a descubierto el!olu3bio el cual es buscado a&ora por su resistencia a las te3peraturase?tre3ada3ente elevadas alcanzadas en los co&etes 9 3otores de reacción' 4ebusca el Kirconio: Berilio 9 algunas tierras raras por su cualidades de absorciónde neutrones en las pilas ató3icas: etc' Métodos "léctricos: las propiedades eléctricas del subsuelo puedene?plorarse: bien eléctrica3ente o bien electro3agnetica3ente' E?isten varias técnicas geo$ísicas destinadas a detectar ano3alías en laspropiedades eléctricas de las rocas tales co3o# la conductividad: la polarizaciónespont"nea: la resistividad 9 la polarización inducida' < base de las ano3alías puede resultar posible localizar 3inerales >ue o$rezcancaracterísticas eléctricas distintas o levantar el 3apa de característicasestructurales asociadas a 9aci3ientos de petróleo o de 3inerales' Método autopotencial# se basa en la 3edición de las di$erencias de potencialnatural >ue suelen e?istir entre dos puntos cuales>uiera del terreno' Estospotenciales en partes constantes 9 en partes variables' Est"n asociados a9aci3ientos o a corrientes >ue $lu9en a través del terreno' 6os potencialesconstantes 9 unidireccionales est"n producidos por las acciones electro>uí3icasen las rocas super$iciales o en cuerpos enca;ados en ellas' Método de la Resistividad# se e3plea para deter3inar variaciones laterales overticales de la conductividad en el interior del suelo 9 se utiliza con$recuencia para 3edir la pro$undidad a la >ue se
encuentra la roca $ir3e encone?ión con pro9ectos de ingeniería civil: dado >ue: nor3al3ente e?iste ungran contraste entre la conductividad de la roca $ir3e 9 los 3aterialesconsolidados >ue la cubren' 6a resistividad de las rocas es una propiedad >ue varia entre li3ites 3u9a3plios: desde alrededor de (/N+ o&3N3ts para 3inerales co3o elgra$ito a 3as de (/ (, o&3N3ts para rocas cursiticas secas' ue circula a travésdel terreno es interru3pida 9 la di$erencia de potencial entre dos puntos no caeinstant"nea3ente a cero sino >ue por el contrario se &a observado >ue desciendelenta3ente durante varios segundos o 3inutos'
*a geof&sica en la Industria Petrolera: 6a geo$ísica &a estado ligada a la industria petrolera: pr"ctica3ente desdela aparición de esta: 9a >ue los 3étodos geo$ísicos se utilizaban variossiglos antes de >ue apareciera la industria petrolera para localizar 9aci3ientosde 3inerales' 6a 3a9oría del petróleo del 3undo se encuentra en rocas sedi3entarias' 6aubicación de las reservas de petróleo re>uiere del entendi3iento de lanaturaleza de la roca en >ue se encuentra 9 los registros de pozos son uno delos principales recursos para obtener datosD ellos son particular3ente útilespara la descripción 9 caracterización de las rocas 9 sus $luidos' 6os pri3eros e>uipos geo$ísicos >ue se utilizaban en la industria petrolera:e3pleaban una balanza de torsión 9 el sis3ógra$o de re$racción para buscardo3os salinos so3eros en la costa del ol$o de los EEUU 9 Mé?ico: por el aAode (*,2' En la e?ploración petrolí$era: el 3étodo 3as e3pleado es el de re$le?ión sís3ica:siendo: en este orden: el gravitacional: re$racción sís3ica 9 los 3agnéticos'En el &e3is$erio oriental se utiliza a veces en la bús>ueda de petróleo un técnicaeléctrica: la de la prospección de corrientes telúricas' < partir de (*.): $ec&a en >ue se co3enzó a usar la estadística: uno de cadaseis pozos de cateo localizado por geo$ísicos &abía llegado a serco3ercial3ente productivoD 3ientras >ue uno de cada veinte pozos localizados sina9uda técnica era productivo 9 uno de cada diez pozos localizados por la geologíapero no por la geo$ísica: la producción de é?ito &abía sido de uno a diezDal valorar estas ci$ras: no &a9 >ue olvidar >ue la geología solo puede ser 3ase$icaz 9 econó3ica >ue la eo$ísica en algunas zonas: 9 >ue lo contrario puedeser cierto en otras' 5esde el naci3iento de la geo$ísica &asta nuestros días: su papel en laprospección de petróleo &a ido au3entando progresiva3ente &asta el punto >ue&o9 en día 9a no se busca &idrocarburo sin recurrir los 3étodos geo$ísicos' Esto es b"sica3ente debido a >ue la geología: por sus propios 3edios: nopuede deter3inar con precisión posible depósitos de petróleo en casos de#tra3pas estructurales: anticlinales: $allas 9 anticlinales $alladosD si la serie>ue la cubre no es concordante con las capas de la estructuraD si el e;e de laestructura petrolí$era no coincide con el e;e estructural visto en super$icieDsi la $alla >ue produce la tra3pa no es visible en super$icie' 0 en otro tipo detra3pasD cuando &a9 discordancia no visible en la super$icieD cuando &a9variaciones laterales en la estrati$icación o cuando e?isten arreci$es' En la e?plotación petrolí$era: los 3étodos 3as e3pleados son# el 3étodo dere$le?ión sís3ica: el 3étodo gravitacional: el 3étodo de re$racción sís3ica9 los 3étodos 3agnéticos'
Métodos de refle#ión s&smica: la técnica b"sica usada en la ad>uisiciónde datos en un pro9ecto sís3ico: es introducir energía en el terreno 9 luegoregistrar la energía >ue retorna a la super$icie después de >ue se &atrans3itido a través de las di$erentes inter$ases rocosas' !on esta técnica selevanta un 3apa estructural del subsuelo: &aciendo uso de los tie3pos re>ueridospor una onda sís3ica engendrada en el suelo por una e?plosión de dina3ita pró?i3aa la super$icie para regresar a esta después de ser re$le;ada en la$or3aciones'
6as re$le?iones sís3icas son detectadas por instru3entos colocados en lasuper$icie: cerca del punto de e?plosión >ue responde a los 3ovi3ientos delsuelo' 6as variaciones en los tie3pos de re$le?ión de un lugar a otro de lasuper$icie: indican características estructurales de las rocas del subsuelo'Estas técnicas proporcionan 3as in$or3ación estructural >ue cual>uier 3étodogeo$ísico: aun>ue es 3as lento 9 costoso >ue cual>uier otro 3étodo' Método gravitacional# este 3étodo esta basado en el ca3po natural de lagravedad 9 estudia la variación de la co3ponente vertical del ca3po gravi$icoterrestre' En la prospección por gravedad se 3iden las pe>ueAas variaciones: >ue en laatracción gravitacional: e;ercen las rocas e3plazadas en los pri3eros @iló3etrospor deba;o de la super$icie del suelo' 6os di$erentes tipos de rocas tienendensidad di$erentes 9 las 3as densas e;ercen 3a9or atracción gravitacional' Método de 'efracción )&smica: es un 3étodo de reconoci3iento general 9 dedetalles: pero de e3pleo restringido' En este 3étodo los instru3entosdetectores se disponen a cierta distancia del punto de e?plosión: >ue es largaen co3paración con la pro$undidad a >ue se encuentra el &orizonte en estudio' 6as ondas e?plosivas recorren grandes distancias &orizontales a través delsuelo: 9 el tie3po re>uerido para su desplaza3iento in$or3a acerca de lavelocidad 9 pro$undidad de ciertas $or3aciones de subsuelo'
Método magnético: la tierra es un i3"n natural 9 de allí >ue dé lugar aca3pos 3agnéticos terrestres: por lo tanto: la prospección 3agnéticadeter3ina las variaciones del ca3po 3agnético terrestre atribuidos a ca3bios deestructuras o de la susceptibilidad 3agnética de algunas rocas pró?i3as a lasuper$icie' El 3étodo 3agnético se utiliza co3o 3étodo de reconoci3iento general enprospección de petróleo cuando la estructura de capas sedi3entarias petrolí$erasest"n regidas por características topogr"$icas tales co3o cresta o $allassobre la super$icie del basa3ento'
01 'elación de la Geof&sica con las dem2s Ciencias / su aplicación en Geociencias Una de las ra3as 3as recientes de la ciencia aplicada: la eo$ísicae?ploratoria: es en la actualidad un producto de varias disciplinas b"sicastales co3o la 8ísica: la uí3ica 9 las Mate3"ticas' 6as diversas técnicas dela prospección geo$ísica est"n basadas en varios principios $ísico$unda3entales: co3o son las le9es de la atracción gravitatoria 9 3agnética:las cuales gobiernan en óptica la re$racción 9 la re$le?ión tal co3o seaplica a la prospección sís3icaJ: los ele3entos de la electricidad 9 la teoríaelectro3agnética' ue estos principios son bastante si3ples: en general es di$ícil suaplicación al estudio de los 3ateriales pétreos: >ue rara vez son &o3ogéneos9 >ue: con $recuencia: o$recen propiedades $ísicas co3ple;as' !asi todos los 3étodos i3portantes de la prospección geo$ísica &an sidodesarrollados partiendo de las técnicas e3pleadas en un principio para elestudio: 3as o 3enos cientí$ico: de las características terrestres en granescala' 6a prospección por gravedad se desarrollo después de >ue durantevarias décadas &abían sido llevadas a cabo 3ediciones con el péndulo paradeter3inar la $or3a e?acta de la tierra: a base de las variaciones de la atraccióngravitatoria entre di$erentes estaciones de observación' El 3étodo de re$racciónsís3ica &ace uso de los principios elaborados en los co3ienzos del siglo actualpor los sis3ologos de terre3otos: >ue los pusieron a punto para desentraAar
laestructura del interior de la tierra' 6os instru3entos 3agnéticos : >ue b"sica3enteeran los 3is3os >ue los usados &o9 en día para la prospección: &icieronposible levantar el 3apa de algunos de los ele3entos 3agnéticos de la tierra:en escala global: en tie3pos tan antiguos co3o el siglo VII' 6a eo$ísica abarca 9 se relaciona con un buen nú3ero de ciencias co3o son#la eología: eogra$ía: eo>uí3ica: Ter3o$isica: 4is3ología: eo3agnetis3o:ravi3etría: Electricidad Terrestre: etc' Todos los aportes >ue dan estasciencias a la eo$ísica: est"n basados en principios $ísicos 9 $unda3entales !uadro es>ue3"tico de la eo$ísica !iencias 5erivadas (' ravi3etría# Es la ciencia >ue se encarga de e?plicar 9 3edir el ca3po gravitatorio terrestre' 6a aceleración de gravedad en un punto cual>uiera de la super$icie terrestre no solo depende de la latitud geogr"$ica: sino ta3bién de la distribución de las 3asas deba;o de ese punto' Esta dependencia puede ser utilizada con $ines e?ploratorios 3ediante las 3ediciones de las pe>ueAas variaciones de la co3ponente vertical del ca3po gravitatorio terrestre de esta $or3a se puede llegar a una interpretación 3as o 3enos probable de las situación de las 3asas en el subsuelo' ,' eo3agnetis3o# es el estudio de la propiedad >ue tiene la tierra de co3portarse co3o un i3"n natural 9 dar origen al ca3po 3agnético terrestre' 4i se sitúa una pe>ueAa agu;a i3antada capaz de girar alrededor de un e;e vertical: en un lugar cual>uiera: ella seAalara &acia un punto lla3ado polo norte 3agnético el cual no coincide con el polo norte geogr"$ico' El "ngulo $or3ado por los 3eridianos 3agnéticos 9 geogr"$icos recibe el no3bre de declinación: 9 esta característica ;unto con la inclinación es de gran valía para las prospecciones geogr"$icas debido a >ue las pe>ueAas variaciones >ue e?peri3enta el ca3po 3agnético nos puede indicar 3inerales de interés co3ercial co3o la 3agnetita: la pirrotina: la il3enita: etc' uí3ica: etc' En base a las ano3alías >ue pueda presentar las propiedades eléctricas de las rocas es >ue se &ace posible localizar 3inerales >ue o$rezcan característica eléctricas distintivas: o levantan el 3apa de características estructurales asociadas a 9aci3ientos de petróleo o de 3inerales' -' 4is3ología# es la ciencia >ue trata de los terre3otos 9 de los $enó3enos >ue con ellos se relacionan' Todo esto inclu9e el estudio de las causas >ue producen los terre3otos: su localización 9 las ondas >ue se reciben de ellos'
6os terre3otos son una serie de 3ovi3ientos transitorios 9 repentinos del terreno: originados en una región li3itada de la corteza terrestre 9 >ue se propaga desde su origen en todas direcciones' Pode3os deducir un basa3ento para la prospección geo$ísica: 9a >ue si produci3os un pe>ueAo terre3oto arti$icial 9 detecta3os los tie3pos de llegada de las ondas producidas unas vez re$le;adas o re$ractadas en las distintas $or3aciones geológicas: tendre3os variaciones >ue nos indicaran las di$erencias entre las propiedades de la rocas' 2' eo&idrologia# es la aplicación de los 3étodos de investigación de la ciencia de la tierra al estudio 9 a la prospección de las aguas subterr"neas' El 3étodo 3as usado para prospectar aguas subterr"neas es el eléctrico asu reducido costo tanto en aparatos co3o en el traba;o de ca3po: 9a >ue se puedecubrir grandes e?tensiones de terreno en un tie3po relativa3ente reducido por uncosto 3u9 ba;o' !iencias
o
eología 8ísica# estudia la naturaleza 9 propiedades de los 3ateriales >ue co3ponen la tierra: la $or3a co3o est"n distribuidas los procesos por los cuales se $or3an: alteran: su transporte 9 distorsiónD así co3o la naturaleza: desarrollo 9 trans$or3ación del paisa;e' eología istórica# estudia la &istoria de la tierra inclu9endo tanto la vida sobre la tierra co3o los ca3bios su$ridos por ella ca3bios 8ísicosJ (' Ter3o$isica# estudia el co3porta3iento tér3ico de la tierra: la $or3a có3o varia la te3peratura con la pro$undidad 9 co3o ca3bia la distribución de te3peratura con el tie3po' El aporte de la Ter3o$isica a la eo$ísica se centra en el gradiente de te3peratura 9 en la conductividad tér3ica' El gradiente de te3peratura: es la variación de te3peratura en una corta distancia: 3edida en dirección radial de la super$icie' 6a te3peratura crece en la pro$undidad 9 el valor 3edio de gradiente es de /'/.L! por 3etros a las pro?i3idades de la corteza terrestre' 6a conductividad tér3ica es la cantidad de calor >ue $lu9e en un segundo a través de un "rea de un 3etro cuadrado en una región en la >ue el gradiente de te3peratura es de (L ! por 3etro' El $lu;o de calor depende tanto del gradiente de te3peratura co3o la naturaleza del 3aterial a través del cual es conducido el calor' ,' eogra$ía# es un con;unto de principios b"sicos de las ciencias naturales: seleccionados de tal $or3a >ue inclu9an las in$luencias a3biéntales: >ue varían de un lugar a otro en la super$icie' ue co3prenden la eogra$ía 9 est"n estrec&a3ente relacionadas en la eo$ísica son#
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eodesia# se encarga de las deter3inaciones de la $or3a 9 di3ensiones de la tierra utilizando 3étodos de observación e?tre3ada3ente preciso: ;unto con deter3inaciones 3u9 cuidadosa de la gravedad' Meteorología# estudia el estado de la at3ós$era en un punto 9 en una época deter3inada' !li3atología# estudia el cli3a >ue es la condición de la at3ós$era deducida de largos periodos de repetidas observaciones' Esto inclu9en las probabilidades de series particulares condiciones'
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0ceanogra$ía 8ísica# estudia las olas: las corrientes 9 las 3areas'
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eo3or$ología# trata del origen 9 desarrollo de todas las $or3as de relieve' (' eo>uí3ica ue se encarga de estudiar los an"lisis >uí3icos en $or3a adecuada: para >ue resulten útiles a la investigación 9 a la prospección de 3inerales en general' En esto se inclu9e los procesos $unda3entales 9 endógenos de los ele3entos 3et"licos 3ineralogénicos: los procesos 3ag3"ticos 9 post3ag3"ticos: 9 los procesos de oscilación 9 reducción' El $unda3ento de la geo>uí3ica >ue sirve de base a la geo$ísica es# >ue cuando en una zona se &a $or3ado concentraciones de 3ineral econó3ica3ente e?plotable: la zona se &a9a 3as o 3enos a$ectada por 3ani$estaciones del 3is3o 9 se produce co3o una especie de aureola la cual no puede ser detectada por la an"lisis >uí3icos corrientes sino >ue necesita procedi3ientos especiales >ue debe ser econó3icos 9 de gran sensibilidad' ,' Biogeo>uí3ica# al analizar las plantas >ue cubren la super$icie de la tierra encontrare3os ele3entos 3inerales: tales co3o# boro: zinc: &ierro: cobre: 3anganeso: etc: los cuales son indispensable para el buen desarrollo: pero ta3bién las plantas asi3ilan otros 3inerales >ue no le son necesarios: entre estos est"n el oro: la plata: el cobre: el estaAo: el selenio: etc' 6os an"lisis de estas plantas traducidos en 3apas o en gr"$icos nos per3itir"n ciertas deducciones >ue son de esti3able valor'
)uscepti3ilidad magnética Para un ca3po 3agnético &o3ogéneo e?terno 9 un 3aterial capaz de ser i3antado 9 situado en este ca3po e?terno de tal 3odo: >ue la nor3al a su super$icie $or3a un "ngulo > con el ca3po e?terno: se de$inen la intensidad de 3agnetización del 3aterial co3o sigue# I G @appa ? ? cos> donde @appa G constante de proporcionalidad deno3inada susceptibilidad 3agnética del 3aterial: es cero en el vacío'En el caso >ue el ca3po e?terno est" nor3al a la super$icie la $or3ula se reduce de la 3anera siguiente# I G @appa ? ' Valores de la susceptibilidad 3agnética se presenta en lo siguiente' Tabla de valores de la susceptibilidad 3agnética @appa para algunos 3inerales 9 rocas de 50BRI7 (*11J: p'+2/#
7ótese: >ue los valores de la intensida 3agnética del ca3po e?terno aplicado varían para las distintas 3uestras de la tabla' El pro3edio de la intensidad total del ca3po geo3agnético es apro?i3ada3ente /:2auss o /:20ersted respectiva3ente' !o3o supuesta3ente el 3agnetis3o de la 3a9oría de las rocas se debe a su contenido en 3agnetita 46IT!ER propuso calcular la susceptibilidad 3agnética de una roca 3ultiplicando el porcenta;e de volu3en de la 3agnetita en la roca con la susceptibilidad 3agnética de 3agnetita @ G /:. en unidades cgsJ' 4TE
En esta tabla se aprecia clara3ente el aporte de la 3agnetita a la susceptibilidad 3agnética de una roca' !o3parando los valores calculados 9 3edidos de la susceptibilidad 3agnética de los 3is3os tipos de rocas véase las dos tablas anterioresJ se nota pocas coincidencias' En el caso de las dos tablas $altan in$or3aciones sobre la cantidad de 3uestras calculadas 9 3edidas 9 los errores in&erentes lo >ue se opone a una evaluación de la calidad de los datos' 6a susceptibilidad 3agnética de una roca depende en pri3er lugar de su contenido en 3agnetita 9Fo piritina: il3enita ;uega un papel 3enos i3portante: aun puede in$luir la susceptibilidad 3agnética de una roca'
Comportamiento de distintos materiales 4e distingue los 3ateriales siguientes según su co3porta3iento poniéndolos en un ca3po e?terno# 1. Materiales dia3agnéticos 2. Materiales para3agnéticos 3. Materiales $erro3agnéticos •
$erro3agnéticos verdaderos
•
anti$erro3agnéticos
•
$erri3agnéticos
1. 6os 3ateriales dia3agnéticos est"n caracterizados por susceptibilidades 3agnéticas
negativas: lo >ue signi$ica: >ue la i3antación inducida en ellos est" orientada en sentido opuesta con respecto al ca3po e?terno aplicado' 6as susceptibilidades 3agnéticas de la 3a9oría de los 3ateriales dia3agnéticos no dependen de la te3peratura' 4olo las susceptibilidades 3agnéticas de anti3onio 9 bis3uto varían a T G N(1/L!' Materiales dia3agnéticos son entre otros las sales: la an&idrita: cuarzo: $eldespato 9 gra$ito' El dia3agnetis3o se basa en el 3ovi3iento de un electrón alrededor de su núcleo generando una corriente de poca intensidad' El 3o3ento 3agnético o espínJ es un vector: >ue en presencia de un ca3po 3agnético e?terno to3a un 3ovi3iento de precesión alrededor de este ca3po e?terno' Este 3ovi3iento periódico adicional del electrón produce un 3o3ento 3agnético orientado en sentido opuesto con respecto al ca3po aplicado' El dia3agnetis3o puro sólo aparece si los 3o3entos 3agnéticos de los "to3os son nulos en ausencia de un ca3po e?terior co3o en los "to3os o iones >ue poseen capas electrónicas co3pletas'
2. 6os 3ateriales para3agnéticos son ligera3ente 3agnéticos: caracterizados por
susceptibilidades 3agnéticas pe>ueAas positivas' En los 3ateriales para3agnéticos la susceptibilidad 3agnética es inversa3ente proporcional a la te3peratura absoluta según la 6e9 de !urie' 6a 3a9oría de los co3ponentes $or3adores de las rocas co3o por e;e3plo los silicatos co3unes son paraN o dia3agnéticos' 6os granos de 3ateriales paraN 9 dia3agnéticos tienden alinearse con sus e;es longitudinales transversalN u oblicua3ente con respecto al ca3po e?terno aplicado' 6os "to3os o las 3oléculas de los 3ateriales para3agnéticos est"n caracterizados por un 3o3ento 3agnético en ausencia de un ca3po e?terno 9 por una interacción 3agnética débil pasando entre sus "to3os' 7or3al3ente sus "to3os est"n distribuidos al azar: pero aplicando un ca3po e?terno tienden alinearse paralela3ente a la dirección del ca3po' Esta alineación es una tendencia: >ue se opone a su agitación tér3ica' El para3agnetis3o se basa en los espines 3o3entos 3agnéticosJ no co3pensados de los electrones: >ue ocupan capas ató3icas inco3pletas co3o los subpisos .Nd de los ele3entos escandio 9 3anganeso por e;e3plo' Minerales para3agnéticos son olivino: piro?eno: an$ibol: granate 9 biotita' En un separador 3agnético dependiendo de sus susceptibilidades 3agnéticas respectivas estos 3inerales son i3antizados a distintas intensidades del ca3po 3agnético engendrado por el separador 3agnético ' 3. 6os 3ateriales $erro3agnéticos tienen susceptibilidades positivas 9 relativa3ente altas' 4in
aplicar un ca3po 3agnético e?terno la interacción de los 3o3entos 3agnéticos de sus "to3os resulta en un co3porta3iento colectivo de grupos de "to3os: lla3ados do3inios' En los ele3entos &ierro: cobalto 9 ní>uel esta interacción es característica para los espines no co3pensados de los subpisos .Nd de sus "to3os' Estos ele3entos pueden lograr un estado de i3antación espont"neo consistente en la con$iguración ordenada de los 3o3entos 3agnéticos de todos los "to3os'
Conclusiones 6a eo$ísica &a tenido un gran i3pacto en la vida &u3ana: 9a >ue esta ciencia &a per3itido encontrar 3uc&os recursos >ue son e?plotados por el &o3bre para luego trans$or3arlos 9 convertirlos en productos útiles 9 provec&osos para su desarrollo 9 bienestar' El desarrollo de la eo$ísica &a per3itido crear nuevas 9 3e;ores técnicas e instru3entos: $acilitando el descubri3iento de 9aci3ientos petrolí$eros de alto nivel productivo a 3enor costo 9 de una 3anera
3as e$icaz' El auge alcanzado por la eo$ísica 9 el per$ecciona3iento en sus 3étodos prospectivos: per3itir"n ala &u3anidad contar con 9aci3ientos 3inerales >ue sustituir"n en $uturo a los 9a agotados 9 dar" la 3"?i3a seguridad sobre el i3portante papel del petróleo co3o $uente energética indispensable por 3uc&os aAos 3as' ue estudia por 3edio de 3étodos o siste3as cada vez 3as precisos' 5e allí >uela eo$ísica se per$ila co3o una ciencia de gran con$iabilidad: debido a >ue cada instante se ve in$luenciada por los avances de gran nu3ero de ciencias con las cuales se relaciona'
+i3liograf&a <60ME5< P': %osé !' 6a eo$ísica en la Industria Petrolera'Universidad de 0riente: 7úcleo Bolívar' Venezuela'
<4TIER: %ean 6uis' eo$ísica listsFsigni$icant'&t3l &ttp#FFCCC'geovirtual,'clFEP60R/FmetodosNmagneticosF geo$isicae?ploraciones'co3FmetodosN9NtecnicasF
