Geomagnetismo. Sus aplicaciones.

INTROCASO, ANTONIO

Instituto de Fisiografía y Geología (UNR)

Lugar: Rosario; Año: 2010 p. 122

Hace ya mucho tiempo que los chinos descubrieron las notables propiedades de lapiedra imán. Se dice que ella fue usada para guiar el ejército hacia la victoria a través dela niebla. Los navegantes fueron capaces de conducir sus embarcaciones de noche obajo un cielo cubierto. Colón la usó para internarse hacia el oeste en un mardesconocido. La declinación magnética se conoció desde mediados del siglo XV,mientras la inclinación, un siglo después.Hacia fines del siglo XVI y principios del XVII, William Gilbert – médico de la reinaIsabel de Inglaterra – publicó “De Magneto” asegurando que el campo magnéticoterrestre (c.m.t.) era de origen eterno. Él trabajó experimentalmente con un gran imánesférico explorando con una brújula el campo que la rodeaba. Así trazó líneas que luegoFaraday llamaría líneas de fuerza. En 1635, el astrónomo inglés Gellibrand descubrióque la declinación magnética cambiaba con el tiempo. Ello condujo a constatar lavariación lenta o secular del c.m.t. Hacia 1700, Halley publicó los primeros mapasmagnéticos. A comienzos del siglo XIX Ampere estudió las relaciones entre elmagnetismo y la corriente eléctrica. Fue también el primero que se ocupó delmagnetismo permanente, del paramagnetismo y del ferromagnetismo.Recién a mediados del siglo XIX fueron descubiertos minerales de hierro utilizandobrújulas como magnetómetros. Pero las mediciones del magnetismo terrestre ya habíanavanzado suficientemente como para que Gauss, en 1938, mediante un análisismatemático (armónicos esféricos), señalara que el 94 % del magnetismo terrestre teníaorigen interno. Ese mismo año publicó su famoso trabajo. “Teoría general delmagnetismo terrestre”. En 1845 Humbolt publicó el primer tomo de “Cosmos” queluego completara con tres volúmenes más. Esta obra dejó profundas huellas. Enparticular se reconoce el estudio del magnetismo del planeta.La dínamo autoexcitada que explica el c.m.t. y su dinámica fue introducida en 1919 porJ. Larmor.El estudio del c.m.t. fue avanzando y su estructura cambió con los aportes satelitales. Apartir del lanzamiento de los primeros satélites artificiales los análisis se basaron endatos de observación en estaciones terrestres, y con estos datos, luego de 1957, seaumentó la precisión de los cálculos.Hasta 1950 el c.m.t. se concebía como originado por un dipolo geocéntrico al que seanexaban los cambios temporales (por ejemplo, la variación secular). Desde 1960 secomenzó a admitir la interacción de la actividad solar, la acción del viento solar quedeforma al campo magnético que rodea la Tierra.A grandes rasgos, esta obra se desarrolla según el siguiente detalle:El Capítulo 1 trata del soporte matemático que caracteriza el c.m.t. a partir del potencialde un dipolo y desde las diferentes intensidades magnéticas. Se verá el magnetismoficticio y la relación entre magnetismo y gravedad. Los fundamentos del modelo actualque explica el c.m.t. y su carácter temporal; las unidades usuales.2El Capítulo 2 comienza con el cálculo de anomalías magnéticas:
x,
y,
z destacandosu complejidad respecto de las anomalías gravimétricas. Del tratamiento en 3D (cuerposde forma regular y arbitraria) pasamos a casos más simples en 2D. Tratamos también elcaso de anomalías de intensidad total
T.El Capítulo 3 trata de las respuestas magnéticas de cuerpos sencillos. Ellos permitenencontrar relaciones para poder hallar expeditivamente, por ejemplo, las profundidadesde los cuerpos causantes. Luego nos introducimos en los fundamentos de laconstrucción de modelos en base a combinaciones de simples dipolos. Finalmentevemos diferentes métodos semiautomáticos: deconvolución de Euler, señal analítica,pendientes, fases, etc. Ellos suelen demostrar su utilidad en la detección de fallamientos,suturas y contactos magnéticos.En el Capítulo 4 pasamos revista al principal instrumental utilizado en prospecciónmagnética. Comenzamos analizando la histórica balanza de Schmidt de uso intensivo enexploraciones petroleras y mineras hasta la Segunda Guerra Mundial. Vemos luego losmagnetómetros: a hierro saturable; atómicos (de precesión nuclear y bombeo óptico)para finalmente presentar los fundamentos para separar de una muestra el magnetismoremanente y el magnetismo inducido utilizando un sensor.En el Capítulo 5 comenzamos definiendo las anomalías magnéticas observadas, que,luego de ser grilladas, se traducen en cartas magnéticas
T,
z… Ellas son la base parala interpretación y usualmente son reprocesadas con el fin de clarificar el análisisutilizando métodos de filtrado, reducciones al polo, transformación de una cartagravimétrica en otra pseudomagnética, técnicas semiautomáticas (señal analítica,deconvolución de Euler…). Modelos de inversión desde las cartas originales otransformadas completan las elaboraciones.En el Capítulo 6 nos referimos a las anomalías extendidas (regionales, continentales ymundiales). Vemos rápidamente la prospección aeromagnética tanto desde avionescomo desde satélites (POGO, MAGSAT,…).Finalmente en el Capítulo 7 vemos los fundamentos del Paleomagnetismo. Analizandoel magnetismo remanente de un conjunto de rocas bien fechadas deducimos ladeclinación D y la inclinación I de ese conjunto, y en base a ellos la ubicación de lospaleopolos. Esto permite certificar, por ejemplo, que hasta hace unos 200 MaSudamérica y África estuvieron unidos. Hacia 1960 se certificó, analizando el sistemade cobra simétrico de los fondos oceánicos (magnetizaciones normales e invertidasalternadas), que el c.m.t. invirtió reiteradamente su polaridad en el pasado. Además, lasanomalías más viejas del piso oceánico son las más alejadas de la cordillera mediooceánica (el centro emisor de lava). Todo este análisis permite confirmar eldeslizamiento de los fondos oceánicos, coherentemente con la deriva continental, lo queconstituye la moderna teoría llamada tectónica de placas.