METODO MAGNETICO-GEOFISICA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO GEOFISICA Página 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y METALÚRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA METODO MAGNETICO CURSO: GEOFISICA PRESENTADO POR: ING. ROGER GONZALES ALIAGA PUNO-PERÚ 2011

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA Y METALRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA

METODO MAGNETICO CURSO: GEOFISICA PRESENTADO POR:

ING. ROGER GONZALES ALIAGA

PUNO-PER 2011

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOINDICE Introduccin al mtodo magntico Resea histrica del mtodo magntico Definicin del mtodo magntico 3 4 5

Principios, propiedades y fundamentos en los que se basa el mtodo magntico 6 Parmetros y unidades de medida del mtodo magntico Equipos que se emplean y/o utilizan para el mtodo magntico Como se hace una programacin de una campaa del mtodo magntico Modelos, tcnicas e interpretaciones de datos obtenidos luego de un trabajo con 17 el mtodo magntico 8 10

Aplicaciones del mtodo magntico en las ciencias de la tierra Ejemplo del mtodo magntico Conclusiones Bibliografa

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOINDICE DE FIGURAS:

Figura N 1 Figura N2 Figura N3 Figura N4 Figura N5 Figura N6 Figura N7 Figura N8 Figura N9 Figura N10 Figura N11 Figura N12 Figura N13 Figura N14 Figura N15 Figura N16 Figura N17 Figura N18

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INDICE DE CUADROS: Cuadro N1 Cuadro N2 Cuadro N3 Cuadro N4 Cuadro N5 Cuadro N6 9 10 21 22 25 28

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO1. INTRODUCCION El mtodo magntico es el mtodo geofsico de prospeccin ms antiguo aplicable en la prospeccin petrolfera, en las exploraciones mineras y de artefactos arqueolgicos. Ciertas menas en especial los yacimientos de sulfuros que contienen magnetita, ilmenita o pirrotina producen distorsiones en el campo magntico de la tierra, las cuales pueden utilizarse para la localizacin de yacimientos con la ayuda de los mtodos magnticos Los mtodos magnticos figuran entre los ms baratos de la geofsica y desde el punto de vista operacional tambin entre los ms rpidos y sencillos .por otra parte , el campo de aplicacin de los mtodos magnticos es tan amplio que puede utilizarse en descubrimientos de yacimientos de hierro magntico , en la prospeccin de yacimientos de magnesio y cromita , accidentes geolgicos (fallas , contactos , intrusiones ,etc. ). En general es una buena poltica la inclusin de una prospeccin magntica en toda campaa geofsica de cierta importancia 2. RESEA HISTORICA DEL METODO MAGNETICO: La ciencia del magnetismo inici en el ao 1600. En este ao el ingls William Gilbert nacido en 1544 (fallecido en 1603) public el libro 'De Magnete', que es una recopilacin de todos los conocimientos ya existentes en el siglo 16 acerca del magnetismo. En esta publicacin Gilbert estableci el concepto de un campo geomagntico general con una orientacin definida en cada lugar de la superficie terrestre. A fines del siglo 16 la observacin de anomalas locales en la orientacin del campo geomagntico fue conocida y empleada en la prospeccin de minerales frricos. En 1870 Thalen y Tiberg construyeron un magnetmetro para determinaciones relativas, rpidas y exactas de las intensidades horizontal y vertical de la declinacin por medio de los mtodos del seno y de la tangente. El mtodo magntico se emple en gran escala en el estudio de estructuras geolgicas, cuando en 1914 y 1915 Adolf Schmidt construy la balanza de precisin vertical, tambin llamada varimetro del tipo Schmidt. Desde 1902 Adolf Schmidt, nacido 1860 en Breslau y fallecido 1944 en Gotha dirigi el observatorio magntico de Potsdam como director. La balanza vertical se constituye de una aguja magntica orientada horizontalmente en la direccin Este Oeste y oscilante sobre cuchillas de gata o bien de cuarzo. Este varimetro permite la medicin del campo vertical y su variacin local en dimensiones de la gamma y por lo tanto este instrumento es suficientemente preciso para ser empleado en las exploraciones mineras.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANODEFINICINLa magnetometra es como la gravimetra un mtodo geofsico relativamente simple en su aplicacin. El campo magntico de la tierra afecta tambin yacimientos que contienen magnetita (Fe). Estos yacimientos producen un campo magntico inducido, es decir su propio campo magntico. Un magnetmetro mide simplemente los anomalas magnticas en la superficie terrestre, cules podran ser producto de un yacimiento. Se basa en la medida de las variaciones del campo magntico terrestre. Est relacionado con el movimiento de rotacin de la Tierra alrededor de su eje N-S. Est producido por el ncleo que se comporta como una geodinamo.

Los polos magnticos de la Tierra no coinciden con los geogrficos. La distancia a la cual se encuentran dichos polos se denomina declinacin magntica. Para su estudio se usa el magnetmetro

CLASIFICACION DEL METODO MAGNETICO Polo Magntico: Una simple barra imantada puede utilizarse para explicar el concepto de polo magnticos. Si se espolvorea limadura de hierro sobre una hoja de papel que se apoya sobre este imn, tienden a alinearse a lo largo de la orientacin que designa generalmente la lneas de fuerzas. Cada una de estas lneas 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. Fuerza magntica: Si dos polos, de fuerza P0 y P, respectivamente estn separados por la distancia r, la fuerza magntica F entre ambos estar expresada por la relacin F= P0P/m r2.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOLa constante m conocida como la permeabilidad, depende de las propiedades magnticas del medio en que los polos estn situados. La unidad de fuerza de un polo se define en el supuesto de que F es una DINA cuando dos polos unidad estn situados a un centmetro de distancia en un medio no magntico tal como el aire. Campo Magntico: flujo, induccin El campo magntico es la regin del espacio en la que se manifiestan los fenmenos magnticos. Estos actan segn unas imaginarias lneas de fuerzas; estas son el camino que sigue la fuerza magntica. Se define flujo magntico que pasa por una superficie dada como el numero de lneas que lo atraviesan. Campo Interno: Por medio de los anlisis del campo terrestre se ha deducido que el 94% de l depende, de fuentes internas de la tierra, mediante la aplicacin de armnicos esfricos que pueden expresar el campo interno observado como el efecto de una serie de dipolos magnticos tericos, cada uno de orientacin diferentes, situados en el centro de la tierra. Campo Externo: Se establece mediante el anlisis matemtico del campo terrestre que ha demostrado la existencia de otra fuente de magnetismo fuera de la tierra, pero solo podra explicarse a pequeos porcentajes del campo terrestre. Muchas teoras propuestas por investigadores para explicar esta componente externa, proponen un efecto inductivo de corrientes elctricas 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 observacin. Campo No Potencial: Los campos interno y externo pueden ser descritos por expresiones matemticas deducidas en el supuesto de que cada tipo de campo deriva de un potencial. Algunos autores opinan que cuando se compra la teora con los datos de observacin hay un pequeo residuo de intensidad magntica (aproximadamente el 3%), el cual representa un componente "no potencial"del campo magntico terrestre, que puede ser explicado admitiendo corrientes elctricas que circulan del interior al exterior de la Tierra y viceversa. El campo magntico en los polos es I=90 (+ en el polo Norte) y Z=0.65 oersted aproximadamente, en el Ecuador es I=0 y H=0.33 oersted aproximadamente.

PRINCIPIOSLa tierra genera un campo magntico en el rango de aproximadamente 0,30000 a 0,65000G (= Gauss, o Oersted). Este campo se puede comparar con el campo correspondiente a un dipolo (como un imn de barra) situado en el centro de la Tierra, cuyo eje est inclinado conGEOFISICA Pgina 6

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOrespecto al eje de rotacin de la Tierra. El dipolo est dirigido hacia el Sur, de tal modo en el hemisferio Norte cerca del polo Norte geogrfico se ubica un polo Sur magntico y en el hemisferio Sur cerca del polo Sur geogrfico se ubica un polo Norte magntico. Por convencin se denomina el polo magntico ubicado cerca del polo Norte geogrfico polo Norte magntico y el polo magntico situado cerca del polo Sur geogrfico polo Sur magntico. El campo geomagntico no es constante sino sufre variaciones con el tiempo y con respecto a su forma. PRINCIPIO DE INDUCCION MAGNETICA La induccin magntica o densidad de flujo magntico, cuyo smbolo es B, es el flujo magntico por unidad de rea de una seccin normal a la direccin del flujo, y en algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magntico, ya que es el campo real. La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla. Est dado por:

POTENCIAL ESCALAR MAGNETICO El potencial escalar magntico es una herramienta til para describir el campo magntico. Est definido solo en regiones del espacio donde no hay corrientes, y cuando eso ocurre es matemticamente anlogo al potencial elctrico en electrosttica, por lo que se emplea para resolver problemas de magnetosttica. El potencial escalar magntico se define con la ecuacin:

SUCEPTIBILIDAD MAGNETICA La susceptibilidad magntica es el grado de magnetizacin de un material, en respuesta a un campo magntico. Este nmero se representa con el smbolo , y es adimensional.

PRINCIPIO DE LA MAGNETOMETRIA

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Figura N 1

PROPIEDADES MAGNTICAS DE LAS ROCASLos materiales pueden ser clasificados como ferromagnticos, paramagnticos, diamagnticos y no magnticos, segn rechacen, atraigan o sean neutrales a la presencia de las lneas magnticas de fuerza. PARAMETROS Y UNIDADES DE MEDIDA DEL METODO MAGNETICO ESTUDIADO SUSCEPTIBILIDAD MAGNTICA Para un campo magntico homogneo externo H y un material capaz de ser imantado y situado en este campo externo de tal modo, que la normal a su superficie forman un ngulo que con el campo externo, se definen la intensidad de magnetizacin I del material como sigue: I = kappa x H x cosq

UNIDADES DE MEDIDASUnidades de la intensidad magntica En la magnetometra se emplean varias unidades: 1Oersted = 1Gauss = 105gamma = 105nT (T = Tesla). 1gamma = 10-9T = 1nT. EQUIPOS EMPLEADOS EN EL METODO MAGNETICO

MAGNETOMETRO

El magnetmetro se ha utilizado ventajosamente para detectar estructuras, fallas e intrusiones

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Figura N RESONANCIA MAGNETICA Es utilizada principalmente en medicina para observar alteraciones en los tejidos y detectar cncer y otras patologas. Tambin es utilizada industrialmente para analizar la estructura de materiales tanto orgnicos como inorgnicos

Figura N 5 Los mtodos magnticos se basan en la deteccin de variaciones del campo magntico local debidas a la presencia de estructuras subsuperficiales. Las anomalas que se miden son debidas a la imanacin inducida o remanente de los materiales. Disponemos de un clsico magnetmetro de protones Geometrics que puede actuar como gradimetro. Consta de dos sensores con un disparador que los activa secuencialmente y controlado por una nica consola. Actualmente usamos un magnetmetro de potasio GEM GSMP40 de alta sensibilidad para prospeccin de gradiente, que permite explorar una superficie del orden de media ha por da.

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Medidor de Espesor de Recubrimiento MT3100 Medidor de espesor de revestimiento Este instrumento ha adoptado el mtodo magntico y el mtodo de corrientes dePgina 9

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFoucault. Adems, se puede medir el espesor de los recubrimientos no magnticos (por ejemplo, zinc, aluminio, cromo. cobre, caucho, pintura, etc) en la base magntica metlicos (tales como acero, hierro, aleacin y acero duro magntico, etc) puede medir el todo el recubrimiento de aislamiento elctrico espesor de las capas (como laca, barniz, pintura, anodizacin) recubrimiento de metales no ferrosos (como el cobre, Al, zinc y etc)

Mediciones del gradiente magntico vertical realizadas a lo largo de un perfil en el yacimiento arqueolgico de El Cao con un magnetmetro de vapor de cesio G-858

PROGRAMACIN DE UNA CAMPAA DE MTODO GEOFISICO Recoger informacin preliminar. Realizar una prospeccin de prueba. Estacado de la zona, con mapa topogrfico. Mediciones de campo (hay que registrarlas en libretas).

Confeccionan mapas geofsicos ( datos y su ubicacin) en una planta, referida a una profundidad o a la superficie). Curvas iso anmalas: los intervalos deben poner de manifiesto los rasgos principales de las anomalas. Trazado de perfiles

Interpretacin: a partir de las curvas de isoanomalas, o los perfiles de las anomalas. Siempre teniendo en cuenta la geologa.

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MODELOS, TECNICAS E INTERPRETACIONDE LOS DATOS OBTENIDOS EN LOS METODOS GEOFISICO Modelo De Un Dipolo Magntico El campo geomagntico se describe en una aproximacin por un dipolo magntico ubicado en el centro de la tierra, cuyo eje est inclinado con respecto al eje de rotacin de la tierra. El dipolo est dirigido hacia el Sur, de tal modo en el hemisferio Norte cerca del polo Norte geogrfico se ubica un polo Sur magntico y en el hemisferio Sur cerca del polo Sur geogrfico se ubica un polo Norte magntico Efecto Magntico Vertical Sobre Cuerpos De Modelo Polarizados Verticalmente Y Enterrados En El Subsuelo

TECNICAS DEL MTODO MAGNETICO Esta tcnica es especialmente til para obtener informacin sobre estructuras arqueolgicas que hayan estado sometidas a altas temperaturas y localizacin de cuerpos metlicos en general (municiones no explosionadas, tuberas y sondeos "olvidados" etc.).

13.-APLICACIONES DEL METODO MAGNETICO El mtodo magntico es el mtodo geofsico de prospeccin ms antiguo aplicable en la prospeccin petrolfera, en las exploraciones mineras y de artefactos arqueolgicos. En la prospeccin petrolfera el mtodo magntico entrega informaciones acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos conocimientos se puede localizar y definir la extensin de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que posiblemente contienen reservas de petrleo. En las exploraciones mineras se aplica el mtodo magntico en la bsqueda directa de minerales magnticos y en la bsqueda de minerales no magnticos asociados con los minerales, que ejercen un efecto magntico mensurable en la superficie terrestre. Adems el mtodo magntico se puede emplear en la bsqueda de agua subterrnea.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOExploracin magntica para menas de Fe Exploracin magntica para otros minerales Exploracin magntica para hidrocarburos Exploracin magntica para fuentes termales LIMITACIONES DEL METODO MAGNETICO Una limitacin de este mtodo es por ejemplo en una prospeccin de minerales de hierro que presenta el problema de que el magnetmetro solamente responde ala magnetita, pero no a los hematites puros, dado a que estos ltimos no presentan magnetismo.

CONCLUSIONES Deteccin de propiedades magnticas Perdida de resolucin con la profundidad Interpretacin no nica (exige control geolgico) Mapeo de tipo regional y detalle Utilizacin de plataformas areas, marinas y Terrestres

BIBLIOGRAFIA:

ALGOMEDA P., Jos C. La Geofsica en la Industria Petrolera. Universidad de Oriente, Ncleo Bolvar. Venezuela. ASTIER, Jean Luis. Geofsica Aplicada a la Hidrogeologa. Editorial Paraninfo. Madrid. Espaa, 1975.

DOBRIN, Milton B. Introduccin a la Prospeccin Geofsica.

Ediciones Omega. Barcelona, Madrid. 1961.

ROJAS, Luis. Aplicacin de la Geofsica en la Geologa y en la Minera. Universidad de Oriente, Ncleo Bolvar. Venezuela, 1982. Material de apoyo proporcionado por el ingeniero. http://wwwneic.cr.usgs.gov/neis/eqlists/significant.htmlGEOFISICA Pgina 12

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