MAGNETOMETRÍA

El principal objetivo de la magnetometría, es obtener información asociada a formaciones geológicas por intermedio de las características magnéticas de las rocas.

La tierra genera un campo magnético (ver fig.) y puede definirse como un gigantesco imán irregular.

Este campo se puede comparar con el campo correspondiente a un dipolo (imán de barra) situado en el centro de la tierra, cuyo eje está inclinado con respecto al eje de rotación de la tierra.

El dipolo está dirigido hacia el Sur, de tal modo en el hemisferio norte cerca del polo norte geográfico se ubica un polo Sur Magnético; y en el hemisferio sur cerca del polo sur geográfico se ubica un polo Norte Magnético.

Por convención se denomina el polo magnético ubicado cerca del polo norte geográfico como Polo Norte Magnético y el polo magnético situado cerca del polo sur geográfico Polo el Sur Magnético.

Fig. a) Campo magnético de la tierra con los principales ejes geográfico, como magnético y polos magnéticos b) Diagramas de los vectores del campo magnético terrestre para el Hemisferio Norte: X = Componente Norte; Y = Componente Este; Z = Componente vertical; H = Intensidad horizontal; T = Intensidad total; D = Declinación; I = Inclinación

El campo geomagnético terrestre no es constante en ningún punto de la superficie, sino que sufre variaciones con el tiempo y con respecto a su forma. Desde el punto de la geofísica las más importantes de estas variaciones son la variación diurna y las tormentas magnéticas, estas variaciones deben ser eliminadas de las observaciones magnéticas de campo.

Si una pequeña brújula magnética (o brújula) se suspende por su centro de gravedad en un punto P, en el campo magnético terrestre, de modo que pueda oscilar libremente en todas las direcciones, si no sufre perturbación alguna permanecerá en una posición definida. Excepto a largo de una línea particular no yace exactamente en una verdadera dirección Norte-Sur, sino que apuntará hacia el polo magnético terrestre, el cual se encuentra a muchos kilómetros de distancia del polo geográfico; en lugar de hallarse a nivel está inclinada con respecto a la horizontal.

La dirección horizontal de la aguja mientras se halla en reposo suspendida del punto P, se llama meridiano magnético en P, y el ángulo horizontal entre el meridiano magnético y el meridiano geográfico en P es la declinación magnética en este punto, y la posición ocupada por la aguja inclinada se llama inclinación magnética, o simplemente inclinación en P.

La fuerza ejercida por el campo magnético terrestre sobre un polo unidad es la intensidad total (T) (ver fig. 9.2 b)), del magnetismo terrestre sobre un punto cualquiera dado (P). Actúa en la dirección definida por declinación e inclinación. En el plano vertical del meridiano magnético que pasa por el punto, P, se puede resolver T, en dos componentes verticales entre sí, que son la intensidad vertical, Z, y la intensidad horizontal, H; y a su vez H se puede también resolver en sus dos componentes geográficas Norte-Sur y Este-Oeste, conocidas respectivamente por X e Y.

En la medición de la intensidad del magnetismo terrestre se emplea la unidad llamada gauss. El gauss se define como la intensidad de un campo magnético que actúa sobre la masa magnética con la fuerza de una DINA.

La unidad de masa magnética (o unidad de polo magnético) es la masa magnética de un polo que colocada a una distancia de un centímetro la atrae o la rechaza con una fuerza igual a una DINA.

En la prospección magnetométrica ordinaria la unidad de medida es la gamma, ﻻ, la cual es 1/100000 de un gauss. El rango de variación de la magnetometría es aproximadamente 0,30000 a 0,65000 G (Gauss, o Oersted).

El campo magnético de la tierra y de los cuerpos geológicos está definido únicamente por la magnitud y dirección del vector de intensidad total. En la práctica, es preferible resolver el campo en sus componentes que, en la dirección del vector, son la intensidad horizontal y la intensidad vertical.

En cada estación se comparan las intensidades teóricas con las intensidades observadas. La diferencia entre las intensidades teóricas y observadas, es la anomalía magnética. Las anomalías se representan en mapas y las curvas (líneas isonomálicas) muestran las condiciones magnéticas, también se trazan perfiles magnéticos para representar los valores magnéticos.

Instrumentos

Existen varios métodos de medición y varios tipos de magnetómetros, con que se puede medir una componente del campo magnético.

Los magnetómetros, que se basan en principios mecánicos, entre otros son:

Ø La brújula de inclinación, que consiste en una aguja imantada montada sobre un eje horizontal. Se mantiene suspendido con la mano oscilando en el meridiano magnético, y se lee el ángulo de inclinación.

Ø La superbrújula de Hotchkiss, se destina para hacer mediciones de la intensidad total.

Ø El variómetro del tipo Schmidt, (útil para la prospección minera), mide variaciones de la intensidad vertical del campo magnético con una exactitud de 1g.

Ø El 'flux-gate-magnetometer' se basa en el principio de la inducción electromagnética y en la saturación y mide variaciones de la intensidad vertical del campo magnético.

Ø El magnetómetro nuclear se basa en el fenómeno de la resonancia magnética nuclear y mide la intensidad total absoluta del campo magnético a tiempos discretos.

Ø El magnetómetro con célula de absorción se funda en la separación de líneas espectrales (absorción óptica) por la influencia de un campo magnético. Este instrumento mide la intensidad total del campo magnético continuamente, con sensibilidad alta y una exactitud hasta 0.01gamma.

Aplicación

El método magnético es el método geofísico de prospección más antiguo, aplicable en la prospección petrolífera, exploraciones mineras y de artefactos arqueológicos.

Ø En la prospección petrolífera da información acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos datos se puede localizar y definir la extensión de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que pueden contener reservas de petróleo.

Ø En la exploración minera se aplica en la búsqueda directa de minerales magnéticos y minerales no magnéticos asociados con los minerales.

Ø Se puede emplear en la búsqueda de agua subterránea, los diques ígneos o de fallas, forman en algunas localidades presas subterráneas.

Ø En un levantamiento magnético en un basalto que se estaba extrayendo para fines de construcción, permitió distinguir las zonas de donde el basalto subyacente era de buena calidad, de las zonas donde era de peor clase.

Ø La localización de líneas de tubos enterrados y otras instalaciones metálicas afectadas por el magnetismo, es una aplicación bien definida a la práctica de la ingeniería civil.