MÉTODO MAGNÉTICO

• La prospección magnetométrica se basa en evaluar la desigual distribución de fuerzas magnéticas dentro de la corteza terrestre. El contenido alto en minerales de hierro produce anomalías positivas y su defecto anomalías negativas.

• APLICACIONES:– Petróleo– Minería– Donde se tenga un contraste– Agua subterraneas ( fracturas fallas)– Rocas igneas

alcance

• Las anomalías magnéticas – variaciones en las propiedades físicas de las rocas

como la susceptibilidad magnética y/o la imantación remanente de las rocas.

– la temperatura de Curie. – anomalías magnéticas hasta una profundidad

máxima de 30 a 40 km.•

Componentes del campo magnético

unidades

• 1Oersted = 1Gauss = 105gamma = 105nT (T = Tesla). 1gamma = 10-9T = 1nT.

• I = kappa x H x cosq• kappa = constante de proporcionalidad

denominada susceptibilidad magnética del material

Comportamiento de distintos materiales situados en un campo externo

• Los materiales diamagnéticos – susceptibilidades magnéticas negativas, – Las susceptibilidades magnéticas de la mayoría de

los materiales diamagnéticos no dependen de la temperatura.

– son entre otros las sales, la anhidrita, cuarzo, feldespato y grafito

– Diamagnetismo: propiedad de los materiales de ser rechazados por los imanes

Los materiales paramagnéticos

• ligeramente magnéticos• caracterizados por susceptibilidades magnéticas pequeñas

positivas. • La mayoría de los componentes formadores de las rocas como

por ejemplo los silicatos comunes son para- o diamagnéticos. • Normalmente sus átomos están distribuidos al azar, pero

aplicando un campo externo tienden alinearse paralelamente a la dirección del campo.

• Minerales paramagnéticos son olivino, piroxeno, anfíbol, granate y biotita. Estos minerales son imantados a distintas intensidades del campo magnético engendrado por el separador magnético .

Los materiales ferromagnéticos

• tienen susceptibilidades positivas y relativamente altas.

• Estos elementos pueden lograr un estado de imantación espontáneo consistente en la configuración ordenada de los momentos magnéticos de todos los átomos.

antiferromagnéticos

• los momentos magnéticos de los átomos vecinos son de la misma magnitud, pero antiparalelos.

• La susceptibilidad magnética de un material antiferromagnético es relativamente baja a temperaturas debajo del punto de Curie, sube con la temperatura acercándose a la temperatura de Curie característica para el material en cuestión, alcanza su máximo a la temperatura de Curie y encima de la temperatura de Curie su susceptibilidad decrece.

• A los materiales antiferromagnéticos pertenecen entre otros la hematita (Fe2O3, TCurie = 675ºC), los óxidos de manganeso, de hierro, de cobalto y de níquel.

Los materiales ferrimagnéticos

• La magnetita Fe3O4 es un material ferrimagnético y el mineral más importante en contribuir al magnetismo de las rocas. Otros minerales ferrimagnéticos son la ilmenita FeTiO3, Titanomagnetita Fe(Fe,Ti)2O4, la pirotina Fe1-xS y los óxidos de la formula general XOFe2O3, donde X puede ser ocupado por Mn, Co, Ni, Mg, Zn y Cd. El magnetismo de las rocas se debe a magnetita y a otros minerales del sistema ternario FeO - Fe2O3 - TiO2.

• Las mediciones realizadas, usualmente relativas respecto a una referencia local, pueden ser terrestres, aéreas -lo más habitual-, marinas y hasta satelitales -para objetivos académicos- y se encuentran afectadas por varios factores que deberán ser tenidos en cuenta:– -Efecto de las componentes horizontal y vertical de la

intensidad.– -Influencia de la inclinación del campo geomagnético.– -Efecto de inclinación y forma de las masas emplazadas

causantes de la anomalía.– -Eventual magnetización oblicua a los cuerpos.– -Posible magnetización remanente.– -Ruidos, debidos a objetos metálicos superficiales o enterrados,

alambrados, ductos, líneas de alta tensión, plantas generadoras, etc., según sea la modalidad y escala de registro.

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

• Correcciones espaciales– Latitud-longitud: a diferencia de la gravedad, el campo

geomagnético varía arealmente no sólo con la latitud sino también, aunque en menor medida, con la longitud. Tiene una forma un tanto irregular y de hecho el ecuador magnético y el geográfico se cruzan. También existe una significativa diferencia en cuanto a la dispersión de valores:

– el campo magnético se duplica.– Altitud: existe una disminución de los valores medidos con la

altitud, del orden de los 0,03g/m, pero no es de importancia salvo que se trabaje en un área de mucho relieve.

• Correcciones temporales– Variación Secular: se conoce con el nombre de Secular a las

alteraciones del campo magnético terrestre que se manifiestan lenta y progresivamente a través de los años.

– Variaciones Diurnas: se cuantifican en una base repitiendo mediciones cada hora. Conocida la medida y la hora de observación de cada punto es fácil eliminar el efecto a partir de la curva obtenida para la base. Es función de:• Variación Solar: tiene una regularidad de 24 horas, Tiene

una intensidad del orden de los 25 a 100 g, con una variación adicional en ciclos de 27 días según la rotación solar , y creciendo durante el verano en cada hemisferio debido a la inclinación del eje de rotación de la Tierra.

• Variación Lunar: ésta tiene una periodicidad de 25 horas con una amplitud de 2 ó 3 g. Está relacionada con la rotación de la Tierra respecto a la Luna, Varía a lo largo del mes lunar (28 días) según la traslación del satélite en torno a la Tierra.

• Tormentas Magnéticas: son bruscos disturbios que están relacionados con la actividad de las manchas solares -vórtices magnéticos-, más intensas cada 11 años cuando se revierte la polaridad magnética de la estrella. Son impredecibles, pudiendo durar varios días. Entre el ecuador y los 60º de latitud llegan a los 1000 g, alcanzando valores mayores en los polos. Pueden obligar a suspender la adquisición de datos.

• Influencia del avión: Varía según el campo magnético normal de la zona y según el ángulo de colocación del avión. La operación de contrarrestar el efecto se realiza mediante recorridos de prueba en una zona llana sin anomalías.

INTERPRETACION MAGNÉTICA

MAGNETÓMETROS

• Variómetros o Balanzas magnéticas: Pueden ser de componente vertical u horizontal, según los distintos diseños

• Magnetómetro de Torsión:• Imán suspendido por hilos metálicos en

tensión. La torsión del hilo es una medida directa de la intensidad vertical registrada en un disco graduado.

• Magnetómetro de Absorción Óptica o Vapor de Álcalil:

• ya que utiliza la inestabilidad óptica que presentan vapores de rubidio, cesio, etc. Cuando los núcleos atómicos del vapor de álcali entran en resonancia, el paso de luz polarizada a través de la misma se hace casi nulo, minimizándose en consecuencia la intensidad luminosa detectada, a partir de lo cual automáticamente se regula la frecuencia entregada por un generador a los valores de resonancia en Hz, que se pueden equiparar a intensidad en g.

Magnetómetro Criogénico o SQUID:• Acrónimo de Superconducting

QUantum Interference Device, es un moderno dispositivo de muy alto costo y gran precisión que registra mediante un toroide superconductor en el que en todo momento se genera una corriente eléctrica cuya tensión resulta proporcional al campo magnético terrestre. También se lo emplea para determinar la susceptibilidad en muestras de laboratorio, en reemplazo de otros dispositivos más convencionales.

Adquisición de datos

• Se mide la componente vertical y horizontal o ambas del campo magnético

• Se utilizan instrumentos apropiados, utilizando una malla, (intervalos regulares)

• En escala regional a lo largo de un perfil o varios paralelos

• Pueden ser terrestres, aéreas, marinas

efectos

• -Efecto de las componentes horizontal y vertical de la intensidad.

• -Influencia de la inclinación del campo geomagnético.• -Efecto de inclinación y forma de las masas emplazadas

causantes de la anomalía.• -Eventual magnetización oblicua a los cuerpos.• -Posible magnetización remanente.• -Ruidos, debidos a objetos metálicos superficiales o

enterrados, alambrados, ductos, líneas• de alta tensión, plantas generadoras, etc., según sea la

modalidad y escala de registro.

Interpretación magnética

• Presentación de los datos: – Confección de mapas isoanomalos– Trazado de perfiles:

desde datos registrados a lo largo de transectas o bien trazando los perfiles más representativos sobre un mapa, los cuales se definirán en su mayoría perpendiculares al rumbo de las anomalías y unos pocos paralelos a éste.- Suavizado de anomalías: regional residual

Interpretación cualitativa

• Analizando el mapa de isolineas• La forma alargada de las curvas da indicios del

rumbo u otros aspectos geométricos. • Los perfiles indican, en el caso de asimetría de

las alas, la presencia de un cuerpo buzante, el cual estará dado por el ala de menor pendiente, en cuya dirección estará el polo más profundo de polaridad opuesta.

Interpretación cuantitativa

• Forma en función de las anomalías• Un método es insuficiente• La forma del cuerpo depende mucho del

conocimiento geológico de la zona que está siendo explorada.

• Nivel cero local• Perfiles varias veces superiores a las anomalías

métodos

• Método de vacquier, genera modelos basados superposición de prismas

• Bureau of mineral resources datos aéreos• Deconvolucion de Euler calcula derivadas en x

y y z mínimos cuadrados.• Método de peters cuerpos uniformes de

donde se deducen los parámetros-

• Características del método magnético:• Se basa en la medida de las variaciones del

campo magnético terrestre.• Está relacionado con el movimiento de rotación

de la Tierra alrededor de su eje N-S.• Está producido por el núcleo que se comporta

como una geo dinamo.• Los polos magnéticos de la Tierra no coinciden

con los geográficos.• La distancia a la cual se encuentran dichos polos

se denomina declinación magnética.• Para su estudio se usa el magnetómetro.

• Ventajas del método magnético:• 1 Es un método pasivo que permite la medición de las

propiedades magnéticas en cualquiera condición geológica.• 2. Puede ser aplicado en plataformas aéreas, marinas

y superficiales• 3.Grandes avances en la teoría de campos

magnéticos potenciales, tecnologías avanzadas, algoritmos de interpretación y visualización más las facilidades de adquisición, permiten que datos magnéticos sean usados en la ayuda a la solución de problemas de prospección y exploración.

• 4.El grado de desarrollo que ha sufrido permite la aplicación en la minería, petróleo, geotecnia, medio ambiente, geología, civil, arqueología, otros.

• 5.Es un método que desde la parte: técnica es simple, veloz e interpretativo, económica es barato, medio ambiente no altera, social a veces requiere permisos del dueño del terreno.

• Aplicaciones del método magnético:• 1. Mapeo geológico de unidades que muestran contrastes de

susceptibilidad.• 2.Mapeo estructural (fallas, fracturas, etc.) e identificación de riesgos

geológicos• 3. Detección de profundidad del substrato y del basamento• 4. Detección de minerales de hierro, o asociados a estos, y/o elementos

magnéticos(magnetita, pirrotita), como Cromita, Manganeso y Sulfuros.• 5. Exploración de depósitos asociados a la topografía del basamento

(conglomeradosricos en U, estrados ricos en Pb-Zn).• 6. Localización y caracterización de Kimberlitas.• 7. Caracterización de depósitos tipo “Placeres” y otros minerales

con características• magnéticas, tipo Asbesto. • 8.Delineamientos del perímetro de áreas de rellenos

sanitarios / desechos.• 9. Detección de objetos metálicos enterrados (tuberías, barriles,

tanques....).

• Aplicaciones del método magnético a las prospecciones y exploraciones:

• Exploración magnética para menas de Fe• Exploración magnética para otros minerales• Exploración magnética para hidrocarburos• Exploración magnética para fuentes termales.

• Limitaciones del método magnético• Una limitación de este método es por ejemplo en una

prospección de minerales de hierro que presenta el problema de que el magnetómetro solamente responde a la magnetita, pero no a lashematitas puras, dado a que estos últimos no presentan magnetismo

Aplicaciones para la próxima clase