1.1 Declinación.
Como se ha dicho anteriormente, el Norte geografico y el Norte
magnético no coinciden, hay una ligera diferencia. Puesto que las cartas de navegación indican el
rumbo geografico, se hace indispensable conocer y corregir
esta diferencia.
Se denomina declinación a la diferencia angular entre
el norte magnético y el norte geografico. La
declinación es Este cuando el norte magnético
esta al este del
norte geografico, y es Oeste cuando el norte magnético
esta al oeste del
norte geografico. En España la
declinación es Oeste.
Una vez obtenido el rumbo geografico, se calcula el rumbo
magnético: si la declinación de la zona es Este debe restarse
el valor de la declinación; si la declinación es Oeste
debe sumarse. Por ejemplo, si la declinación es de 5º Oeste, para
volar a un lugar en el rumbo geografico 210º hay que mantener un
rumbo magnético de 210º+5º=215º.
Si la declinación es Este : Rumbo
magnéticoº = Rumbo geograficoº -
declinaciónº
Si la declinación es Oeste: Rumbo magnéticoº = Rumbo
geograficoº + declinaciónº
La declinación varía de un lugar a otro. Dado que las variaciones
no son muy grandes, se suele asumir una misma declinación para zonas
geograficas próximas (p.ejemplo la Península
Ibérica, uno o mas Estados en EE.UU, etc).
1.2. Polos Magnéticos.
Una simple barra imantada puede utilizarse para explicar
el concepto de polos magnéticos. Si se espolvorea
limadura de hierro sobre una hoja de papel que se apoya sobre este iman, tienden a alinearse a lo largo de la
orientación quedesigna generalmente las líneas de fuerza.
Cada una de estas líneas va de un punto cercano
a uno de los extremos de la barra a otro cercano en el otro extremo, donde
estos extremos son denominados polos.
La estructura de las líneas de fuerzas creadas por un iman o por cualquier objeto que genere un campo
magnético puede visualizarse utilizando una brújula o
limadura de hierro. Los imanes tienden a orientarse
siguiendo las líneas de campos magnéticos. Por lo tanto, una
brújula, que es un pequeño iman
que puede rotar libremente, se orientara en la dirección de
las líneas hasta alinearse según el campo
magnético terrestre. Marcando la dirección que señala
la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente
del
campo magnético puede deducirse el esquema de las líneas de
fuerzas.
En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerzas salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas
líneas pueden considerarse
como
bucles
cerrados con una parte
del
bucle dentro
del
iman y otra
afuera. En los extremos
del
iman, donde las líneas de fuerzas estan mas
próximas, el campo magnético es mas intenso; en los lados
del
iman, donde
las líneas de fuerza estan separadas, el campo magnético
es débil. Según su forma y su fuerza
magnética, los distintos tipos de iman producen diferentes
esquemas de líneas de fuerzas.
Un extremo
del
iman siempre se orientara en la dirección general
del
polo
norte terrestre; cerca de este extremo esta el polo norte, o polo
positivo de la aguja, el otro extremo es el polosur o negativo.
Los polos siempre existen en pares, pero en un iman muy largo las líneas de fuerzas cercanas al polo positivo no
seran afectada de forma perceptible por la presencia
del
polo negativo, cada uno de ellos pueden considerarse
como
un polo aislado. Otra
característica observada en los imanes son la atracción y
repulsión de los polos observados al acercar dos imanes; donde los polos
de un iman se atraen al ser diferentes y
tienden a repelerse cuando son polos de signos iguales.
1.3. Líneas de Fuerza.
Es posible conseguir una representación grafica de un campo de fuerzas empleando las llamadas líneas de
fuerza. Son líneas imaginarias que describen los cambios en
dirección de las fuerzas al pasar de un punto a
otro. Las líneas de fuerza son la ruta que describe de norte a sur la
energía de los polos de un iman. El
sentido de las líneas de fuerza de un iman es de norte a sur, expresandole de otra forma las
líneas de fuerza salen
del
polo norte y
llegan al polo sur
del
iman.
1.4. Unidad de Intensidad Magnética.
En la magnetometría se emplean varias unidades
1Oersted = 1Gauss = 105gamma = 105nT (T = Tesla). 1gamma = 10-9T = 1nT.
La unidad Gauss se introdujeron en honor al matematico aleman
Carl Friedrich Gauss, nacido 1777 en Braunschweig, fallecido 1855 en
Göttingen. Gauss desarrolló el método para la
determinación absoluta
del
campo geomagnético e inició la observación
del
campo
geomagnético en intervalos regulares. Las unidades Gauss y gamma son las
unidades
del
sistema cgs,
la unidad nT es launidad
del
sistema SI.
Los geofísicos prefieren emplear el parametro 'intensidad
del
campo magnético H' en vez
del
parametro
'inducción o densidad
del
flujo B'. Se puede sustituir uno de
estos parametros por el otro, porque la permeabilidad
del
aire varía solo poco de la
permeabilidad
del
vacío. La densidad
del
flujo B de un
campo magnético esta relacionada con la intensidad
magnética H
como
sigue: B = µ0 x H,
donde µ0 = permeabilidad
del
vacío = 1 x 10-6 Vs/Am. La permeabilidad se
refiere a la facilidad, que ofrece un cuerpo al paso
del
flujo magnético.
A partir
del
año 1930 la unidad cgs de la intensidad magnética
del
campo H se
debería denominar Oersted (1Oersted = 1cm-1/2g1/2s-1), pero los
geofísicos siguen empleando la unidad Gauss para la intensidad
magnética. La unidad comúnmente empleada es gamma, introducida
1896 por M. ESCHENHAGEN
como
esta unidad es útil para expresar las variaciones pequeñas
del
campo
magnético.
1.5. Componentes internas y externas
del
campo magnético.
La expresión
del
campo magnético, en las
proximidades de una esfera esta compuesta de dos series de
términos, unos debidos al material magnético dentro de ella, y
otros de fuente externa. A cualquier latitud, estos diferentes aportes tienen
efectos también diferentes en la componente
N-S del
campo terrestre que en la componente E-O.
Campo Interno: Por medio de los analisis del campo
terrestre se ha deducido que el 94% de él depende,
de fuentes internas de la tierra, mediante la aplicación
de armónicos esféricos que puedenexpresar el campo interno
observado como el efecto de una serie de dipolos magnéticos
teóricos, cada uno de orientación diferentes, situados en el
centro de la tierra.
Campo Externo: Se establece mediante el analisis matematico
del
campo terrestre que ha
demostrado la existencia de otra fuente de magnetismo fuera de la
tierra, pero solo podría explicarse a pequeños porcentajes
del
campo terrestre.
Muchas teorías propuestas por investigadores para explicar
esta componente externa, proponen un efecto inductivo
de
corrientes
eléctricas que circulan en la ionosfera. Otros no creen en la existencia
de este campo exterior y atribuye esta
componente
del
campo terrestre, a defectos de los datos de observación.
Campo No Potencial: Los campos interno y externo pueden ser descritos por
expresiones matematicas deducidas en el supuesto de que cada
tipo de campo deriva de un potencial. Algunos autores
opinan que cuando se compra la teoría con los datos de
observación hay un pequeño residuo de
intensidad magnética (aproximadamente el 3%), el cual representa un
componente 'no potencial'
del
campo
magnético terrestre, que puede ser explicado admitiendo
corrientes
eléctricas que circulan
del
interior al
exterior de la Tierra y viceversa. El campo magnético en los polos es
I=90º (en el polo Norte) y Z=0.65 oerste da aproximadamente, en el
Ecuador
es
I=0º y H=0.33 oersted aproximadamente.
Anomalías Regionales: Se consideran
como
anomalías regionales las desviaciones localizadas en el campo
magnético terrestre respecto dela distribución que
habría en el supuesto de que el campo magnético terrestre fuese
originado por un solo iman orientado según el eje
magnético. Estas anomalías tienen maximos de orden de10000
gammas, es decir, la tercera parte de la intensidad
del
ecuador
; donde puede afectar a
zonas de dos a tres millones de kilómetros cuadrados.
1.6. Magnetismo Inducido
Gilbert, que fue el primero en estudiar el magnetismo en forma
científica en el 1600, sabía que los imanes podían
atraerse o repelerse entre sí --polos iguales se atraen, polos opuestos
se repelen, tal y
como
pronto aprenden la mayoría de los
estudiantes. También saben que el hierro no
magnético es atraído por los imanes. Sin
embargo, Gilbert fue el primero en preguntarse ¿Por qué ocurre
eso?
Encontró la respuesta en lo que conocemos
como
'magnetismo inducido', el hecho de que el hierro normal se convierte
en un iman temporal cuando se le coloca cerca de uno permanente, con una
polaridad que provoca la atracción. Tome un iman e introdúzcalo en una caja llena de alfileres: algunos
alfileres se adhieren al iman, que es lo que quizas se esperaba.
Pero unos alfileres se adhieren con otros que a su vez estan unidos al
iman: esto sugiere que los alfileres se convierten en magnéticos.
2. PALEOMAGNETISMO.
Estudios de antiguas rocas volcanicas muestran que al
enfriarse se ?congelaban? con sus minerales orientados en el campo magnético existente en
aquel tiempo. Mediciones mundiales de estos depósitos minerales
muestran que a través
del
tiempo geológico la orientación
del
campomagnético se ha desplazado
con respecto a los continentes, aunque se cree que el eje sobre el que gira la
tierra ha sido siempre el mismo.
Por ejemplo, el polo norte magnético hace 500 millones de años
estaba al sur de Hawai y durante los siguientes 300
millones de años el
ecuador
magnético atravesaba a los estados unidos.
Para
explicar esto, los
geólogos creen que diferentes partes de la corteza exterior de la tierra
se ha desplazado poco a poco en distintas direcciones. Si esto fuera
así, los cinturones climaticos habrían seguido siendo los
mismos, pero los continentes se habrían desplazado lentamente por diferentes ?paleo latitudes?.
Este magnetismo se conoce también con el nombre de magnetismo remanente
natural (MRN) y puede concordar o no con la orientación actual
del
campo terrestre y haber sido adquirido de diversas maneras. La
identificación, medida e interpretada de los diferentes componentes
del
MRN de una roca constituye
la base
del
paleomagnetismo, 'que es el
estudio
del
campo magnético terrestre en el pasado geológico'.
El MRN de la roca ígnea esta considerado
por el magnetismo inducido, procedente
del
campo magnético de la tierra, presente. Este magnetismo inducido es
paralelo al campo terrestre presente, pero es débil en
comparación con el termo magnetismo remanente de la roca.
Las rocas sedimentarias adquieren magnetismo remanente en la
forma diferente a las rocas ígneas. Las partículas
magnéticas tales
como
la magnetita tienden a
orientarse por si misma en el campo magnético terrestre conforme
sedeposita y esta orientación persiste mientras los sedimentos suaves se
mitifican. Este magnetismo, llamado magnetismo remanente e deposito o MRN, es un indicador
del
campo terrestre en el momento en que se depositaron las partículas de
las rocas ígneas, pueden adquirir también un magnetismo inducido
que refleja el campo magnético actual.
3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LAS ROCAS.
Susceptibilidad (k): la susceptibilidad magnética de una sustancia es la
relación que existe entre la intensidad magnética que posee dicha
sustancia y el campo magnético o fuerza magnética terrestre.
Magnetismo inducido: es el magnetismo que adquieren los cuerpos cuando son
colocados en un campo magnético.
4. INSTRUMENTOS.
Brújula de Inclinación: es una aguja imantada que puede
moverse libremente en un
plano
vertical y que lleva fijada a un lado
del
eje un peso ajustable. El peso es desplazado hasta que la aguja quede
aproximadamente horizontal y en equilibrio entre los pares
de torsión gravitatorio y magnético. Cualquier
variación de la componente vertical
del
campo terrestre
cambia el momento de la fuerza magnética y, por lo tanto, el
angulo de inclinación de la aguja. En la actualidad se
dispone de un tipo perfeccionado de brújula de
inclinación queda lectura con un error probable de unas 150
gammas; resultados bastante aceptables sobre masas de magnetita y de pirrotina.
Balanza de Campo Magnético Tipo Schmidt: consiste en un
iman pivoteando cerca, pero no en el centro, de su masa, de manera que
el campo magnético de la tierraorigine un par de torsión entorno
del pivote opuesto al par de torsión de la atracción gravitatoria
sobre el centro. El angulo para el cual se alcanza el equilibrio depende
de la intensidad
del
campo.
Para
conseguir una elevada sensibilidad se requiere una gran cantidad
de trabajo de precisión en la disposición
y construcción de los sistemas mecanicos y
ópticos. Los magnetómetros tipo Schmidt no miden campos
absolutos sino que responden apequeñas variaciones en las componentes
del
campo con una precisión de una gamma en condiciones favorables.
Balanza vertical: Supongamos un iman
aproximadamente horizontal, orientado perpendicularmente al meridiano
magnético, de modo que la componente horizontal de la tierra no ejerce
efecto. El iman esta en equilibrio sobre un
cuchillo desplazado por
el centro
de gravedad con una distancia horizontal y una distancia vertical. El campo
magnético vertical de la tierra al actuar sobre los polos tiende a
originar una rotación en sentido contrario a las agujas
del
reloj y la fuerza de gravedad una rotación a la derecha. La
posición de equilibrio es indicada sobre una escala graduada
por un rayo de luz reflejado un espejo
fijado al iman. Al variar el campo vertical, la
posición de equilibrio se desplaza.
Balanza Horizontal: es similar en su construcción a la balanza
vertical, excepto en que las puntas
del
iman apuntan en
dirección vertical en lugar de hacerlo en la horizontal. Cualquier
variación en la componente horizontal de la gravedad origina la
rotación
del
iman que escontrarrestada por una par de torsión gravitacional.
Magnetómetro: conocido también con el nombre de Reactor de
Núcleo Saturable, hace uso de un elemento
ferromagnético de una permeabilidad tan elevada que el campo terrestre
puede inducir en él una magnetización que es una
proporción considerable de su valor de saturación. Si se
superpone el campo terrestre a un campo cíclico
inducido a una bobina que rodea el iman por una corriente
alternasuficientemente intensa el campo resultante saturara el núcleo.
5. FENÓMENOS MAGNÉTICOS DE LA MATERIA
Al someter la materia a un campo exterior se presentan 3
fenómenos magnéticos
Diamagnetismo: consiste en una variación
del
radio y de
la velocidad de giro de las cargas de los atomos, con lo que
varia el momento magnético de estos. Este fenómeno se presenta a
todos los atomos, pero se aprecia cuando el número de electrones
es grande y dispuesto con una simetría tal, que
el momento magnético
del
atomo no
es nulo. El campo magnético en el interior de estos
cuerpos es menor, por lo tanto, K1. Este
fenómeno depende de la agitación térmica de las
moléculas y por lo tanto de la temperatura. Los materiales paramagnéticos son faciles de
magnetizar.
Ferromagnetismo: se presentan en sólidos interatómicos
suficientemente grandes
como
para producir un paralelismo de los momentos atómicos de un conjunto de
atomos próximos, los cuales se ordenan al someterlos a un campo
exterior
como
sucede en el paramagnetismo.
6. APLICACIONES DE LA GEOFÍSICA EN
LA MINERÍA, HIDROCARBUROS, AGUAS SUBTERRANEASE INGENIERÍA CIVIL
La Geofísica en la Minería
Es muy importante ya que mediante su empleo es posible localizar
depósitos minerales en el subsuelo aprovechando las propiedades
físicas de dichos minerales; su densidad, las propiedades magnéticas
o eléctricas, su elasticidad, radiactividad? La condición
necesaria para la detección de un yacimiento
por medio de métodos geofísicos, es que el mineral
posea alguna propiedad física; es prescindible que la Mena se
diferencie notablemente de la roca encajante en lo que respecta a la propiedad
en cuestión.
Muchas veces la prospección geofísica se aplica indirectamente
debido a que el mineral no tiene por si mismo alguna propiedad física
pero se encuentra asociado a algún otro mineral o formación
geológica que si posee tales propiedades; solo en casos particulares los
métodos geofísicos permiten la búsqueda directa, y este es
el caso por ejemplo de los yacimientos de magnetita, estudiados con los
métodos magnéticos, los yacimientos de sulfuros metalicos
estudiados con los potenciales naturales, las sustancias yaguas radiactivas
buscada con métodos radiactivos. Hoy en día la mayoría de
los yacimientos minerales se localizan con la ayuda de los Métodos
Geofísicos.
La Geofísica en la Industria Petrolera.
En 1924 se descubrieron los primeros yacimientos petrolíferos utilizando
métodos geofísicos
como
gravimetría con balanza
de torsión y sísmica de refracción. Desde esa fecha hasta
nuestros días, el auge de la geofísica ha ido en progresivo
aumento hasta el punto de que hoy en díano se pueden localizar
hidrocarburos sin recurrir a los métodos geofísicos, estos se
debe a que los geólogos por sus propiosmedios no pueden determinar
con precisión posibles depósitos petrolíferos en caso de:
trampas estructurales, anticlinales, fallas y anticlinales fallados; si la
serie que la cubre no es concordante con las capas de la estructura; si el eje
de la estructura petrolífera no coincide con el eje estructural visto en
superficie; si la falla que produce la trampa no es visible en superficie. O en
otro tipo de trampas; cuando hay discordancia no visible en la superficie;
cuando hay variaciones laterales en la estratificación o cuando existen
arrecifes.
En la explotación petrolífera, los métodos mas
empleados son: el método de reflexión sísmica, el
método gravitacional, el método de refracción
sísmica y los métodos magnéticos.
La Geofísica en Aguas Subterraneas.
Se pueden determinar posibles mantos acuíferos en el subsuelo mediante
el método de resistividad, bien sea delimitando la configuración
estructural y estratigrafica
del
suelo y por lo tanto
lo puntos en donde puedan ser localizadas
La Geofísica en la Ingeniería Civil.
La geofísica juega un importante papel en la determinación de la
profundidad de la roca adecuada que sirve como cimiento a obras firmes para
fundaciones, embalses, tuneles, carreteras, puentes, edificaciones?
También permite definir zonas de alta peligrosidad (Zona sísmica) para la construcción de zonas
urbanísticas.
CONCLUSIÓN
La Geofísica ha tenido un gran impacto enla
vida humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar
muchos recursos que son explotados por el hombre para luego
transformarlos y convertirlos en productos útiles y
provechosos para su desarrollo y bienestar.
El desarrollo de la Geofísica ha permitido crear
nuevas y mejores técnicas he instrumentos, facilitando el
descubrimiento de yacimientos petrolíferos de alto nivel productivo a
menor costo y de una manera mas eficaz. El auge alcanzado por
la Geofísica y el perfeccionamiento en sus métodos prospectivos,
permitiran a la humanidad contar con yacimientos minerales que
sustituiran en futuro a los ya agotados y dara la
maxima seguridad sobre el importante papel
del
petróleo
como
fuente energética indispensable
por muchos años mas.
Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus
deducciones de los fenómenos que estudia por medio de métodos o
sistemas cada vez mas precisos. De allí que la
Geofísica se perfila
como
una ciencia de gran
confiabilidad, debido a que cada instante se ve influenciada por los avances de
gran numero de ciencias con las cuales se relaciona.
BIBLIOGRAFÍA
ALGOMEDA P., José C. La Geofísica en la Industria
Petrolera. Universidad de Oriente,
Núcleo Bolívar.
Venezuela
.
ASTIER, Jean Luis. Geofísica
Aplicada a la Hidrogeología.
Editorial Paraninfo.
Madrid
. España,
1975.
DOBRIN, Milton B. Introducción a la Prospección
Geofísica
Ediciones Omega.
Barcelona,
Madrid
. 1961
INTERNET - https://www.qtransform.com/es/convertir/corriente-electrica.php
https://www.qsinonimos.com/
Leer
mas: https://www.monografias.com/trabajos36/magnetismo/magnetismo2.shtml#ixzz2rSM8MEVJ