GEOMAGNETISMO y la medida del campo magnético terrestre

CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE INTERNO: NÚCLEO, DIPOLAR, 80% EXTERNO: VIENTO SOLAR EN IONOSFERA, NO DIPOLAR, 20%

Campo magnético terrestre

retorno al equilibrio = radiación luminosa AURORAS BOREALES Excitación de los gases de al atmósfera N2, O, N por partículas que penetran con alta energía retorno al equilibrio = radiación luminosa verde y rojo : O violeta: N

CAMPO MANGÉTICO INTERNO

Modelo de un dipolo magnético

Componentes del campo geomagnético

Unidades de la intensidad magnética 1Gauss = 1O oersted = 105 gamma = 105nT (T = Tesla) 1gamma = 10-9T = 1nT

Variaciones del campo geomagnético Tipo de variación Origen Variación en el tiempo Forma espacial Amplitud típica Dipolar Núcleo de la Tierra Desciende lentamente Aproximadamente dipolar 25.000 - 70.000 nT Secular 1-100 a irregular, migrando hacia el W +/- 10-100 nT/a Diurna Exterior, relacionado con manchas solares 24 h, 27 días, 12 meses, 11 a Depende de la actividad de manchas solares 10 – 100 nT Micro- pulsaciones Exterior de 2 a 10 s de manchas solares y de Tormentas magnéticas Normal: 1 – 10 nT, máximo: 500 nT

CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE PRODUCE MAGNETIZACIÓN EN LAS ROCAS

MAGNETISMO DE LAS ROCA debido a los minerales ferromagnesianos REMANENTE TÉRMICO O PALEOMAGNETISMO: por enfriamiento hasta el pto de Curie REMANENTE QUÍMICO: por oxidación o neoformación de minerales REMANENTE DEPOSICIONAL: orientación en el momento de su sedimentación

TIEMPOS DE RELAJACIÓN DE LOS MINERALES MAGNETIZADOS CORTOS ( ~103s): a temperaturas por encima del pto. de Curie LARGOS (~11 Ma): a temperatura ambiente; estable a escala geológica

MAGNETIZACIÓN DE UN MINERAL Proporcional a la intensidad horizontal del campo inductor (H): M = c H Y a la susceptibilidad magnética (c)

SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA c pequeña y negativa: material DIAMAGNÉTICO c pequeña y positiva: material PARAMAGNÉTICO c grande y posit. o negat.: material FERROMAGNÉTICO

Tabla de valores de la susceptibilidad magnética para algunos minerales y rocas de DOBRIN (1988): Sustancia kappa x 106 en unidades cgs H (intensidad magnética del campo externo) en Oersted Magnetita 300000 - 800000 0,6 Pirotina 125000 0,5 Ilmenita 135000 1 Franklinita 36000  sin información Dolomita 14 Arenisca 16,8 Serpentina 14000 30,5 Granito 28 - 2700 Diorita 46,8 Gabro 68,1 - 2370 Pórfido 47 Diabasa 78 - 1050 Basalto 680 Diabasa de olivino 2000 Peridotita 12500 0,5 - 1,0

Promedio de % de volumen en magnetita kappa x 106 Tipo de roca Promedio de % de volumen en magnetita kappa x 106 Promedio de % de volumen en ilmenita Pórfidos de cuarzo 0,82 2500 0,3 410 Riolitas 1,00 3000 0,45 610 Granitos 0,90 2700 0,7 1000 Sienitas traquíticas 2,04 6100 Nefelitas eruptivas 1,51 4530 1,24 1700 Nefelitas abisales 2,71 8100 0,85 1100 Piroxenitas 3,51 10500 0,40 5400 Gabros 2,40 7200 1,76 2400 Latitas monzoníticas 3,58 10700 1,60 2200 Rocas con leucita 3,27 9800 1,94 2600 Diorita dacítica de cuarzo 3,48 10400 Andesita 4,50 13500 1,16 1600 Dioritas 3,45 2,44 4200 Peridotitas 4,60 13800 1,31 1800 Basaltos 4,76 14300 1,91 Diabasas 4,35 13100 2,70 3600

composición de cada cristal mixto junto con su temperatura de Curie

MAGNETOMETRÍA MEDIDA DEL CAMPO MAGNÉTICO ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LAS ANOMALÍAS MANGÉTICAS

CAMPO GEOMAGNÉTICO INTERNACIONAL DE REFERENCIA necesario para medir la reducción de las observaciones geomagnéticas locales Tipos: Inclinación magnética Declinación magnética Intensidad magnética

Intensidad del campo geomagnético para Octubre de 1992 in nT

Inclinación del campo geomagnético, Octubre 1992

Declinación del campo geomagnético, Octubre 1992

INTERPRETACIÓN DE LAS ANOMALÍAS MAGNÉTICAS Solo referidas a la corteza (< 100 km-pto. de Curie) Anomalías regionales (Zócalos) Anomalías locales (yacimientos ferromagnéticos)

Mapa geomagnético de España peninsular MAPA GEOMAGNÉTICO DE LA PENÍNSULA IBÉRICA

MEDIDA DEL CAMPO MAGNÉTICO: MAGNETÓMETROS DE PROTONES: líquido rico en protones sometido a un campo de polarización hace que éstos se orienten en dirección al campo. Cuando el campo cesa, los protones antes de orientarse de nuevo al azar, realizan un movimiento de precesión en la dirección del campo geomagnético. Sensibilidad entre 0.1 y 0.01 nT

MAGNETÓMETRO DE PROTONES                                                                     Para exploración mineral, de petróleo y ambiental. Sensibilidad 0.1 nT (gamma). Rango operativo: 20000 - 90000 gamma. Memoria: Almacena más de 5000 lecturas.

MEDIDA DEL CAMPO MAGNÉTICO: MAGNETÓMETROS DE BOMBEO ÓPTICO: mide la intensidad magnética. Registra la energía emitida por un gas al excitarse debido al campo magnético. Sensibilidad 0.001 nT

Magnetómetro Portátil de Cesio (DE BOMBEO OPTICO)                                                             Magnetómetro Portátil de Cesio (DE BOMBEO OPTICO) Alta sensibilidad (O.OO1 nT) Información inmediata al usuario Fácil de usar - Produce copias de mapas en campo base en minutos, usando una computadora IBM compatible y sus periféricos.

MEDIDA DEL CAMPO MAGNÉTICO: MAGNETÓMETROS DE FLUJO SATURADO (fluxgate): mide la intensidad y dirección magnética. Un núcleo ferromagnético magnetizado por el campo magnético terrestre. Sensibilidad entre 0.5 y 0.1 nT

MAGNETOMETRO DE FLUJO

MEDIDA DEL CAMPO MAGNÉTICO: MAGNETÓMETROS MAGNETÓMETRO CRIOGÉNICO: anillo ferromagnético superconductor a baja temperatura. Magnetizado por el campo magnético terrestre

MAGNETOMETRO CRIOGÉNICO

MAGNETITA

HEMATITES

GOHETITA

PALEOMAGNETISMO Tiene como objetivo la obtención de las configuraciones geomagnéticas de campos magnéticos antiguos, a partir de los minerales con magnetización remanente térmica.

PALEOMAGNETISMO: APLICACIONES 1. Reposicionamieno de los continentes asumiendo: En un mismo tiempo sólo 2 polos magnéticos Materiales de la misma edad orientados en una única posición en el campo magnético presente en su formación 2. Escala cronológica (cambios de polaridad)

PALEOMAGNETISMO

POLARIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO (3Ma-REC)

Instrumentación para la medida del paleomagnetismo: DESMAGNETIZADORES Estos instrumentos permiten completar fácilmente el proceso de desmagnetización progresiva necesario para identificar  la magnetización remanente de las rocas

Campo magnético se debilita: ¿permutación de polos? El campo magnético de la Tierra se debilita y, al mismo tiempo, se torna más desordenado, lo que para algunos investigadores es una posible señal de una permutación de los polos terrestres en los próximos 1.500 años. La intensidad del magnetismo terrestre ha disminuido un 1,7 por ciento en todo el mundo desde 1979, diez veces más que lo esperado. No obstante, las variaciones no ocurren de manera uniforme. Estas observa-ciones fueron realizadas con base en datos del satélite científico alemán "Champ“ Si el campo realmente cambia de orientación, la Tierra estaría entre 5.000 y 10.000 años casi sin campo magnético