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miércoles, 23 de julio de 2025
martes, 22 de julio de 2025
jueves, 13 de marzo de 2025
Método de la prospección gravimétrica para el estudio de una región en la corteza terrestre - Erick Gudiño Pérez
Método de la prospección gravimétrica para el estudio de una región en la corteza terrestre
Erick Francisco Gudiño Perez
Antecedentes
La naturaleza de nuestro planeta (sus materiales y procesos) ha sido objeto de estudio durante siglos. Los escritos sobre temas como los fósiles, las gemas, los terremotos y los volcanes se remontan a los griegos, hace más de 2300 años. Debajo de la atmósfera y los océanos se encuentra la tierra sólida. Gran parte de el estudio de la tierra sólida se concentra en los accidentes geográficos superficiales más accesibles.
Por fortuna muchos de estos accidentes representan las expresiones externas del comportamiento dinámico de los materiales que se encuentran debajo de la superficie terrestre. Examinando los rasgos superficiales más destacados y su extensión global, es posible obtener pistas para explicar los procesos dinámicos que han conformado nuestro planeta. Hace tres siglos, Isaac Newton estudió la fuerza gravitacional de la Tierra sobre la luna y calculó que la densidad promedio del planeta es el doble de la densidad de las rocas en la superficie de la Tierra y, por lo tanto, la Tierra en su interior, debe estar hecha de rocas mucho más densas.
La corteza, capa rocosa más externa de la Tierra, se divide generalmente en corteza oceánica y corteza continental, esta varía entre 5 y 70 kilómetros de grosor y está compuesta principalmente por rocas ígneas denominadas basaltos y silicatos. Nuestro conocimiento del interior ha mejorado mucho desde la época de Newton, pero la estimación de la densidad media del planeta Tierra no ha cambiado significativamente desde entonces. El conocimiento actual del interior de la Tierra se deriva de estudios de las rutas y características de las ondas sísmicas, experimentos en minerales y rocas superficiales a altas temperaturas y presiones.
Considerando las propiedades de la corteza exterior de la Tierra, es posible estudiar sus características teniendo como base principios físicos y magnitudes que pueden ser medidas haciendo uso de instrumentos especializados, diseñados pa- Figura 2: Ejemplo de una región superficial local en ra estas tareas. El uso y la aplicación de estas es- la corteza terrestre. trategias para el estudio de la superficie comprende lo que conocen como métodos de prospección geofísica. Así, estos métodos estudian las variaciones y distribución en profundidad de las propiedades físicas de los materiales pétreos que componen la Tierra.
Mediante la aplicación de métodos geofísicos es posible determinar la estratificación de suelos y rocas, midiendo los cambios de características físicas de los materiales, como pueden ser la velocidad de propagación de ondas, variabilidad de densidades, la resistividad o conductividad del suelo y/o subsuelo, la susceptibilidad magnética, entre otros. Principio de la prospección gravimétrica. Dentro del campo de estudio de la geofísica surge constantemente la pregunta ¿qué materiales se encuentran distrubuidos en el subsuelo?, conocer su configuración provee los puntos clave para entender la forma en que se consolidó la región y conocer la localización de ciertas materias primas cuya relevancia sea industrial o comercial.
La densidad es una propiedad que poseen todos los materiales enterrado. Es posible obtener información de gran utilidad conociendo la fuerza gravitacional en diferentes lugares sobre la superficie terrestre. El término gravedad hace referencia a la capacidad de un cuerpo, en virtud de su masa a atraer otro cuerpo. La gravedad es la aceleración que un cuerpo ocasiona en otro si este puede moverse libremente.
Se consideran formas diferentes de la Ley Universal de la Gravitación. 𝐹𝑔 = 𝐺𝑚1 𝑚2 /𝑟 2 = 𝑚1 (𝐺𝑚2 /𝑟 2 ) = 𝑚1 𝑔2 Considerando la segunda ley de Newton donde una fuerza debe ser igual al producto de una masa por la aceleración de la misma 𝐹 = 𝑚𝑎 tenemos que el término 𝑔2 = 𝐺𝑚2 /𝑟 2 debe ser una aceleración. Se define 𝑔2 como la gravedad de 𝑚2 a una distancia 𝑟 de 𝑚1 , medida a partir de sus centros. Si la Tierra fuese una esfera perfecta de radio 𝑅 y masa 𝑀, la gravedad en su superficie sería 𝐺𝑀/𝑅2 . El valor de 𝑔 podría ser el mismo en cualquier parte de dicha superficie esférica ideal. Se ha determinado que en la proximidad de la superficie terrestre una pequeña masa caerá 100´cm en aproximadamente 0.452 seg, de tal modo que el valor de 𝑔 es de alrededor de 980 𝑐𝑚/𝑠 2 [2].
La unidad estándar para medir la gravedad es el 𝐺𝑎𝑙 la cual se define como una aceleración de 1 𝑐𝑚/𝑠 2 . Para fines geofísicos se utiliza la unidad del miligal (mGal), que es más conveniente y equivale a 1/1000 𝐺𝑎𝑙. Hoy en día las mediciones de la propiedades gravimétricas de la superficie son hechas con instrumentos diseñados exclusivamente para estos fines, conocidos como 𝑔𝑟𝑎𝑣∼𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠. El principio del funcionamiento de estos instrumentos se basa en un muy sensible arreglo de masas y pesos en el que un elemento sometido a una tensión es en esencia un resorte fijo a una masa.
Por fortuna muchos de estos accidentes representan las expresiones externas del comportamiento dinámico de los materiales que se encuentran debajo de la superficie terrestre. Examinando los rasgos superficiales más destacados y su extensión global, es posible obtener pistas para explicar los procesos dinámicos que han conformado nuestro planeta. Hace tres siglos, Isaac Newton estudió la fuerza gravitacional de la Tierra sobre la luna y calculó que la densidad promedio del planeta es el doble de la densidad de las rocas en la superficie de la Tierra y, por lo tanto, la Tierra en su interior, debe estar hecha de rocas mucho más densas.
La corteza, capa rocosa más externa de la Tierra, se divide generalmente en corteza oceánica y corteza continental, esta varía entre 5 y 70 kilómetros de grosor y está compuesta principalmente por rocas ígneas denominadas basaltos y silicatos. Nuestro conocimiento del interior ha mejorado mucho desde la época de Newton, pero la estimación de la densidad media del planeta Tierra no ha cambiado significativamente desde entonces. El conocimiento actual del interior de la Tierra se deriva de estudios de las rutas y características de las ondas sísmicas, experimentos en minerales y rocas superficiales a altas temperaturas y presiones.
Considerando las propiedades de la corteza exterior de la Tierra, es posible estudiar sus características teniendo como base principios físicos y magnitudes que pueden ser medidas haciendo uso de instrumentos especializados, diseñados pa- Figura 2: Ejemplo de una región superficial local en ra estas tareas. El uso y la aplicación de estas es- la corteza terrestre. trategias para el estudio de la superficie comprende lo que conocen como métodos de prospección geofísica. Así, estos métodos estudian las variaciones y distribución en profundidad de las propiedades físicas de los materiales pétreos que componen la Tierra.
Mediante la aplicación de métodos geofísicos es posible determinar la estratificación de suelos y rocas, midiendo los cambios de características físicas de los materiales, como pueden ser la velocidad de propagación de ondas, variabilidad de densidades, la resistividad o conductividad del suelo y/o subsuelo, la susceptibilidad magnética, entre otros. Principio de la prospección gravimétrica. Dentro del campo de estudio de la geofísica surge constantemente la pregunta ¿qué materiales se encuentran distrubuidos en el subsuelo?, conocer su configuración provee los puntos clave para entender la forma en que se consolidó la región y conocer la localización de ciertas materias primas cuya relevancia sea industrial o comercial.
La densidad es una propiedad que poseen todos los materiales enterrado. Es posible obtener información de gran utilidad conociendo la fuerza gravitacional en diferentes lugares sobre la superficie terrestre. El término gravedad hace referencia a la capacidad de un cuerpo, en virtud de su masa a atraer otro cuerpo. La gravedad es la aceleración que un cuerpo ocasiona en otro si este puede moverse libremente.
Se consideran formas diferentes de la Ley Universal de la Gravitación. 𝐹𝑔 = 𝐺𝑚1 𝑚2 /𝑟 2 = 𝑚1 (𝐺𝑚2 /𝑟 2 ) = 𝑚1 𝑔2 Considerando la segunda ley de Newton donde una fuerza debe ser igual al producto de una masa por la aceleración de la misma 𝐹 = 𝑚𝑎 tenemos que el término 𝑔2 = 𝐺𝑚2 /𝑟 2 debe ser una aceleración. Se define 𝑔2 como la gravedad de 𝑚2 a una distancia 𝑟 de 𝑚1 , medida a partir de sus centros. Si la Tierra fuese una esfera perfecta de radio 𝑅 y masa 𝑀, la gravedad en su superficie sería 𝐺𝑀/𝑅2 . El valor de 𝑔 podría ser el mismo en cualquier parte de dicha superficie esférica ideal. Se ha determinado que en la proximidad de la superficie terrestre una pequeña masa caerá 100´cm en aproximadamente 0.452 seg, de tal modo que el valor de 𝑔 es de alrededor de 980 𝑐𝑚/𝑠 2 [2].
La unidad estándar para medir la gravedad es el 𝐺𝑎𝑙 la cual se define como una aceleración de 1 𝑐𝑚/𝑠 2 . Para fines geofísicos se utiliza la unidad del miligal (mGal), que es más conveniente y equivale a 1/1000 𝐺𝑎𝑙. Hoy en día las mediciones de la propiedades gravimétricas de la superficie son hechas con instrumentos diseñados exclusivamente para estos fines, conocidos como 𝑔𝑟𝑎𝑣∼𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠. El principio del funcionamiento de estos instrumentos se basa en un muy sensible arreglo de masas y pesos en el que un elemento sometido a una tensión es en esencia un resorte fijo a una masa.
Un cambio pequeño en la gravedad Δ𝑔, causará un desplazamiento de la masa y un cambio en la longitud del resorte 𝐿 en una pequeña cantidad conocida. Consideraciones físicas de la Tierra No es un hecho controvertido que nuestro planeta en su forma no es una esfera perfecta, de hecho se parece más a un elipsoide principio de funcionamiento de un que a una esfera, por lo tanto, las fuerzas gravitacionales influyen en cierto grado sobre su forma. Se han establecido sistemas de referencia que permiten localizar puntos y determinar las variaciones de la atracción gravitacional en la superficie con una precisión bastante buena, uno de estos sistemas se conoce como geoide definido por la superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre.
El geoide es un modelo bastante acertado de la forma de la Tierra, establecido en una forma casi esférica aunque con un ligero achatamiento en los polos, pero que guarda las diferencias propias de la gravedad en vinculación a masas diferenciales de los perfiles de composición vertical del planeta. Se tiene por otro lado, el elipsoide de referencia, el cual se basa en un elipsoide de rotación con semiejes correspondientes a la distancia media del semieje que parte del centro de masa de la Tierra hacia el ecuador y en dirección a uno de los polos sobrepuesto al eje de rotación (figura 4b).
El geoide es un modelo bastante acertado de la forma de la Tierra, establecido en una forma casi esférica aunque con un ligero achatamiento en los polos, pero que guarda las diferencias propias de la gravedad en vinculación a masas diferenciales de los perfiles de composición vertical del planeta. Se tiene por otro lado, el elipsoide de referencia, el cual se basa en un elipsoide de rotación con semiejes correspondientes a la distancia media del semieje que parte del centro de masa de la Tierra hacia el ecuador y en dirección a uno de los polos sobrepuesto al eje de rotación (figura 4b).
Existen dos causas principales que determinan una diferencia de la gravedad terrestre en el ecuador y en los polos. La primera se debe a que los instrumentos que miden la gravedad en el ecuador están Según la Ley de la Gravitación Universal se tiene que la fuerza disminuye a medida que aumenta la distancia a partir del centro de masa. La segunda razón se relaciona con la fuerza centrífuga.
Cada partícula en la Tierra sigue una trayectoria circular alrededor del eje de rotación, por consiguiente, una fuerza centrífuga deberá actuar sobre la partícula en una dirección hacia afuera y perpendicular al eje de rotación. Se observa que sobre el ecuador la fuerza centrífuga es opuesta a la gravitacional. El cambio en la gravedad entre el ecuador y los polos se puede determinar matemáticamente a partir del elipsoide de rotación. En base al elipsoide de referencia se calcula la gravedad en cualquier latitud (𝜙) aplicando la fórmula:
𝛾 = 978.031846(1 + 0.005278895𝑠𝑖𝑛2 𝜙 + 0.000023462𝑠𝑖𝑛4 𝜙)
𝛾 = 978.031846(1 + 0.005278895𝑠𝑖𝑛2 𝜙 + 0.000023462𝑠𝑖𝑛4 𝜙)
Esta ecuación es conocida como fórmula del Sistema Geodésico de Referencia de 1967 (GRS 67) [5].
Es posible comparar los valores de 𝑔 medidos en la Tierra con los valores de 𝛾 en la misma latitud, donde las diferencias detectadas corresponden a irregularidades causadas por la forma en que se encuentra dispuesta la masa de la Tierra. Anomalías graviméticas. El estudio en una gran cantidad de lugares sobre la superficie haciendo uso del gravímetro, ha mostrado que la influencia de la gravedad es más débil sobre unas áreas que en otras. Se pueden esperar diferentes valores de 𝑔 en dos lugares, si uno se encuentra a una latitud diferente respecto al otro. Si las lecturas de la gravedad se hacen a diferentes elevaciones, podremos esperar un valor más bajo cuanto más elevado se encuentre un lugar. Esto se debe a que la gravedad disminuye al aumentar la distancia con respecto al centro de la Tierra. Este efecto se conoce como efecto de aire libre.
Cerca de la superficie de la Tierra la gravedad disminuye en 0.3086 mGal por cada metro que aumenta la elevación. Existe otro efecto de las lecturas de la gravedad relacionado con la elevación. Cuando una localidad es más alta que otra, hay evidentemente mayor cantidad de roca por debajo del gravímetro. La atracción de esta cantidad de masa extra se añade a la gravedad de la localidad más elevada. Estas cantidades son de aproximadamente 0.0419𝜌 mGal por cada metro de aumento en la elevación, donde 𝜌 es la densidad de la roca. A esto se le llama efecto de masa de Bouguer. Las lecturas de gravedad se corrigen normalmente por la latitud, el efecto de aire libre y el efecto de masa de Bouguer. El valor corregido se conoce como anomalía de Bouguer y se puede calcular mediante la fórmula:
Δ𝑔𝐵 = 𝑔 − 𝛾 + 0.3086ℎ − 0.0419𝜌ℎ donde ℎ es la elevación de la lectura.
La anomalía de Bouguer indica las irregularidades en la densidad de la Tierra. Es posible comprender así por qué las lecturas gravitacionales pueden diferir de un lugar a otro, por causa de la latitud y de los efectos topográficos, así como por las irregularidades de densidad bajo la superficie. [5] Luego de haber obtenido datos gravimétricos en la superficie se busca aislar el valor asociado al efecto puro de las variaciones de densidad en la región. Los gravímetros portátiles son capaces de medir los efectos de la gravedad dentro de 10− 7m/s− 2 (0.01 mGal).
Δ𝑔𝐵 = 𝑔 − 𝛾 + 0.3086ℎ − 0.0419𝜌ℎ donde ℎ es la elevación de la lectura.
La anomalía de Bouguer indica las irregularidades en la densidad de la Tierra. Es posible comprender así por qué las lecturas gravitacionales pueden diferir de un lugar a otro, por causa de la latitud y de los efectos topográficos, así como por las irregularidades de densidad bajo la superficie. [5] Luego de haber obtenido datos gravimétricos en la superficie se busca aislar el valor asociado al efecto puro de las variaciones de densidad en la región. Los gravímetros portátiles son capaces de medir los efectos de la gravedad dentro de 10− 7m/s− 2 (0.01 mGal).
Dependiendo de una variedad de factores, en particular de la influencia del material circundante, la resolución de las anomalías magnéticas pueden variar desde 0.1 hasta 5mGal. Figura 5: Esquema simplificado de anomalía gravimétrica observada en la superficie. Se Si se tiene como región de interés el bloque con densidad 𝜌2 , habrá sensibilidad en los datos debido a la región que lo circunda. [6].
Bioclimatología aplicada: caso SARS-CoV-2 en el área metropolitana de Guadalajara - Erick Gudiño Pérez
Bioclimatología aplicada: caso SARS-CoV-2 en el área metropolitana de Guadalajara
Erick Gudiño Pérez
Debido a la importancia que tiene el estudio de la transmisión de enfermedades como uno de los problemas de salud pública y en la reciente pandemia, en este trabajo se consideran estudios previos que relacionan las variables ambientales y aparición (así como permanencia) de virus y bacterias en distintos países, para de manera similar, buscar una posible relación existente en casos positivos COVID y variabilidad climática reportada por estaciones meteorológicas distribuidas el área metropolitana de Guadalajara, haciendo uso de análisis computacional (MATLAB) usando bases de datos disponibles, se observaron tendencias diarias de contagios coincidentes con información oficial, se calcularon coeficientes de correlación tomando como base el número diario de casos reportados, además se realizaron ajustes funcionales lineales, no fue posible encontrar elementos suficientes para atribuir relaciones fuertes de dependencia entre las variables implicadas, se concluye que no hay dependencia causal entre aparición de casos diarios reportados y variabilidad climática en nuestra ciudad.
AntecedentesDesde épocas remotas en la historia, el ser humano se ha caracterizado por mantener un profundo
sentido de curiosidad en la búsqueda del entendimiento de los fenómenos que ocurren a su alrededor,
abarcando amplios aspectos de la existencia, entre ellos los eventos climáticos y la perpetuidad de la vida. Con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han alcanzado y superado límites antes
pensados imposibles, manteniendo una sola dirección: desarrollar y mejorar herramientas para estar
un paso adelante de los embates de la naturaleza y los problemas a los que se enfrenta, entre ellos y de
prioridad inmediata, los que tienen efectos directos en la salud.
Aún con los adelantos científicos existentes, las epidemias y pandemias constituyen un desafío para científicos y profesionales de la salud. A lo largo de la historia se ha observado que la aparición de bacterias y virus causantes de diversas enfermedades han tenido tendencias de propagación así como efectos posteriores coincidentes, además de la crisis sanitaria que generan, traen consigo efectos negativos en economía y en el ámbito social, por lo que su tratamiento continúa siendo un reto que debe alentar para mejorar cada día los servicios de salud.
Es importante el estudio de la propagación epidémica de nuevas enfermedades y para ello es vital considerar herramientas metodológicas que permitan conocer condiciones que propician la continuidad de su aparición, buscando estimar el posible grado de causalidad existente, como causa y efecto o aparición conjunta que pudiesen tener los casos de la enfermedad estudiada con factores variables que anteceden a su aparición. Se han encontrado evidencias que sugieren la influencia que tienen las condiciones ambientales y meteorológicas en la aparición endémica de virus, hongos y bacterias, como es el caso del hongo Coccidioides spp en la región occidental desértica de norteamérica (Baptista-Hinojosa, 2007) [3].
La pandemia del COVID-19 (acrónimo del inglés coronavirus disease y 19 por el año de aparición) ha sido una de que ha tenido mayor impacto en el mundo en las últimas décadas, causada por el virus SARS-CoV-2, fue en diciembre de 2019 cuando fueron detectados los primeros casos en la ciudad de
Wuhan en China, sorprendió al mundo la rapidez de su propagación, en menos de 1 mes ya había sido
catalogada como “Emergencia de Salud Pública de Alcance Internacional”[4].
Es importante el estudio de la propagación epidémica de nuevas enfermedades y para ello es vital considerar herramientas metodológicas que permitan conocer condiciones que propician la continuidad de su aparición, buscando estimar el posible grado de causalidad existente, como causa y efecto o aparición conjunta que pudiesen tener los casos de la enfermedad estudiada con factores variables que anteceden a su aparición. Se han encontrado evidencias que sugieren la influencia que tienen las condiciones ambientales y meteorológicas en la aparición endémica de virus, hongos y bacterias, como es el caso del hongo Coccidioides spp en la región occidental desértica de norteamérica (Baptista-Hinojosa, 2007) [3].
La pandemia del COVID-19 (acrónimo del inglés coronavirus disease y 19 por el año de aparición) ha sido una de que ha tenido mayor impacto en el mundo en las últimas décadas, causada por el virus SARS-CoV-2, fue en diciembre de 2019 cuando fueron detectados los primeros casos en la ciudad de
Wuhan en China, sorprendió al mundo la rapidez de su propagación, en menos de 1 mes ya había sido
catalogada como “Emergencia de Salud Pública de Alcance Internacional”[4].
En México, el primer caso se detectó en febrero del 2020, y a la fecha de Junio 2023, se han contabilizado 334,336 fallecimientos en toda la extensión del país[5], donde las cifras muertos y casos positivos se concentran principalmente en las grandes extensiones urbanas, entre ellas de importancia para nuestra región, la zona metropolitana de Guadalajara.
Desde el inicio de la pandemia, se han unido esfuerzos para entender cuales son las condiciones
propicias para la transmisión del COVID, sin embargo aún se tiene un camino incierto en el desarrollo de estas investigaciones, Ramirez-Sanchez et al. (2021) [6] menciona en las conclusiones de su trabajo: ”The results show that it can be considered that atmospheric conditions can associated with the distribution of the SARS-CoV-2 virus and the COVID-19 disease, although it has not been possible to determine the actual weighting of each of them [Los resultados muestran que es posible considerar que las condiciones atmosféricas pueden estar asociadas a la distribución del virus SARS-CoV-2 y la enfermedad del COVID-19, aunque no ha sido posible determinar su grado de influencia].
Desde el inicio de la pandemia, se han unido esfuerzos para entender cuales son las condiciones
propicias para la transmisión del COVID, sin embargo aún se tiene un camino incierto en el desarrollo de estas investigaciones, Ramirez-Sanchez et al. (2021) [6] menciona en las conclusiones de su trabajo: ”The results show that it can be considered that atmospheric conditions can associated with the distribution of the SARS-CoV-2 virus and the COVID-19 disease, although it has not been possible to determine the actual weighting of each of them [Los resultados muestran que es posible considerar que las condiciones atmosféricas pueden estar asociadas a la distribución del virus SARS-CoV-2 y la enfermedad del COVID-19, aunque no ha sido posible determinar su grado de influencia].
Principios de análisis magnetométrico para el estudio de la superficie terrestre - Erick Gudiño Pérez
Principios de análisis magnetométrico para el estudio de la superficie terrestre
Erick Gudiño Pérez
El presente trabajo es el resultado de una investigación acerca del principio que se basa en una de las técnicas de exploración terrestre para caracterizar a la superficie. Se inicia con una revisión del origen de los fenómenos magnéticos, luego se hace una introducción a una de las ramas de las ciencias de la tierra, específicamente el estudio de la existencia del campo magnético terrestre y la mineralogía. Asimismo, se esboza la composición de lo que conforma a la superficie terrestre, con el propósito de dar un panorama de cuál es su dinámica en relación con sus fenómenos magnéticos. Finalmente, se presenta el principio en el que se basa el funcionamiento de los instrumentos conocidos como magnetómetros y se mencionan algunas de sus aplicaciones relevantes.
Enlace
Principios de análisis magnetométrico para el estudio de la superficie terrestre. *
Contenido
Para hablar de las propiedades magnéticas de los elementos que componen a las rocas y los minerales, es preciso esbozar el origen de estas propiedades por sı́ mismas. Los materiales que conforman el interior y la superficie terrestre están compuestos por elementos que poseen distintas características según su estructura atómica. Partiendo de los modelos atómicos desarrollados en los últimos 150 años, se ha logrado describir a los elementos químicos mediante una serie de propiedades, entre las cuales destacan para nuestro estudio: la estructura electrónica, momento magnético y propiedades magnéticas.
Los átomos son las unidades básicas que componen toda la materia que observamos, dado que no es posible conocer el interior de uno debido a sus diminutas dimensiones, se han construido modelos que han servido para explicar el comportamiento e interacción de estos constituyentes elementales. Estos modelos establecen que los átomos se componen a su vez de un núcleo atómico el cuál contiene partículas subatómicas conocidas como protones y neutrones, en simultaneidad con la existencia de otro tipo de partı́cula localizada en entornos próximos al núcleo, esta recibe el nombre de electrón.
Se ha determinado que las partı́culas que componen al átomo poseen cargas eléctricas elementales, el electrón de signo negativo y el protón de signo positivo, además deacuerdo a la teorı́a atómica, se determinó que los neutrones no poseen carga. La disposición de los electrones entorno al núcleo se modela en órbitas o regiones con diferentes cualidades energéticas, donde estos se desplazan. Debido a la necesidad de explicar los fenómenos de interacción que ocurren en los orbitales electrónicos de los átomos, en la primera década del siglo XIX, se establecen los principios de lo que se conoce hoy como mecánica cuántica, la cuál se ocupa del estudio de la interacción de la materia y los distintos tipos de radiación en las escalas atómica y subatómica, de esta forma describe y explica las propiedades de las moléculas, los átomos y sus constituyentes: electrones, protones, neutrones, y otras partı́culas más.
Debido a que los electrones poseen una carga eléctrica y se mantienen en constante movimiento, por simplicidad una de estas cualidades se idealiza como una ”rotación”, por este hecho en sı́ mismo, se dice que se produce un dominio o momento magnético, porque los electrones al girar son poseedores de un momento angular asociado y según sea su dirección de rotación, se les asocia un campo magnético análogo al de una corriente en una micro espira.
Se ha determinado que las partı́culas que componen al átomo poseen cargas eléctricas elementales, el electrón de signo negativo y el protón de signo positivo, además deacuerdo a la teorı́a atómica, se determinó que los neutrones no poseen carga. La disposición de los electrones entorno al núcleo se modela en órbitas o regiones con diferentes cualidades energéticas, donde estos se desplazan. Debido a la necesidad de explicar los fenómenos de interacción que ocurren en los orbitales electrónicos de los átomos, en la primera década del siglo XIX, se establecen los principios de lo que se conoce hoy como mecánica cuántica, la cuál se ocupa del estudio de la interacción de la materia y los distintos tipos de radiación en las escalas atómica y subatómica, de esta forma describe y explica las propiedades de las moléculas, los átomos y sus constituyentes: electrones, protones, neutrones, y otras partı́culas más.
Debido a que los electrones poseen una carga eléctrica y se mantienen en constante movimiento, por simplicidad una de estas cualidades se idealiza como una ”rotación”, por este hecho en sı́ mismo, se dice que se produce un dominio o momento magnético, porque los electrones al girar son poseedores de un momento angular asociado y según sea su dirección de rotación, se les asocia un campo magnético análogo al de una corriente en una micro espira.
Se habla de que el electrón posee un ”espı́n” que le confiere un momento magnético definido por su orientación de revolución; esto permite modelarlo como un imán diminuto. Cuando un átomo o un ión posee uno o más electrones no apareados (es decir, pares de electrones dispuestos sin orientación común de los orbitales electrónicos), se dice que el sistema del que se trata es paramagnético. Por ejemplo, en un sólido paramagnético, los electrones de los átomos adyacentes se encuentran parcialmente ordenados, por lo que no existe una dirección definida en el signo del momento magnético neto asociado del sólido, porque estos se encuentran desapareados, es decir, los momentos magnéticos de los átomos individuales están orientados al azar.
Si un sólido se halla en un campo magnético, los momentos de sus elementos atómicos poseen cierta libertad para alinearse aproximadamente paralelos unos con otros, debido a la influencia que se mantiene presente ası́ como el valor de su permeabilidad magnética; de esta manera se produce una reorientación debido a los signos opuestos en los polos del imán o las lı́neas de campo presentes, de esta manera los cuerpos paramagnéticos se orientan en el sentido del campo magnético presente.
Una forma mucho más intensa de magnetismo se conoce como ferromagnetismo, este fenómeno se presenta cuando los electrones no apareados de los átomos o iones de un sólido, experimentan la influencia de las orientaciones de los electrones vecinos. Los arreglos más estables son aquéllos donde los espines de átomos o iones adyacentes están alineados en la misma dirección, lo cual se caracteriza con el nombre de dominio magnético (figura 2).
Cuando se coloca un sólido ferromagnético en un campo magnético, los electrones tienden a alinearse fuertemente en dirección de las lı́neas de campo, lo que aumenta el dominio magnético neto del sistema estructural del que se componen. Después de mantener por un tiempo el campo magnético externo, las interacciones entre los electrones hacen que el sólido en conjunto conserve un momento magnético definido, este efecto hace que se conozca al material como magnetizado. Si la dirección de la orientación del espı́n magnético es considerablemente suficiente, se puede hablar de un imán permanente. Muchas aleaciones presentan mayor ferromagnetismo que los metales puros.
Esta base teórica está fundamentada en descripciones hechas por la mecánica cuántica, a partir de las propiedades magnéticas de los elementos y compuestos quı́micos, los cuales con el paso del tiempo, han adquirido un mayor sustento experimental. Los sólidos y materiales de la corteza terrestre pueden verse influidos en presencia de un campo magnético debido a sus propiedades ferromagnéticas.
Algunos de estos cuerpos son susceptibles a magnetizarse debido a su proceso de formación y a su composición quı́mica. Superficie terrestre En muchas partes de la corteza es posible observar diferentes formas y materiales distribuidos de forma especial. En general, las rocas y el suelo en la parte visible e interna de la corteza terrestre son agregados de unidades más simples llamados minerales. El petróleo y el carbón están entre los principales aunque, estos materiales son de origen orgánico; el carbón se deriva de los tejidos de las plantas y el petróleo tanto de seres vegetales como de animales, luego de un proceso de millones de años.
Los minerales son los componentes inorgánicos de las rocas, que poseen caracterı́sticas bien definidas. Los geólogos definen los minerales como cualquier sólido inorgánico natural que posea una estructura cristalina bien ordenada y una composición quı́mica bien definida.[2] Por tanto, para que cualquier material terrestre pueda ser considerado como mineral, debe presentar las siguientes caracterı́sticas:
1. Aparece de forma natural. Debe haberse formado como resultado de procesos geológicos naturales. Por lo tanto, cualquier elemento producido de forma sintética no se considera como mineral.
2. Sustancia sólida. Debe encontrarse en estado sólido dentro de los intervalos de las temperaturas que normalmente se presentan en la corteza terrestre.
3. Estructura cristalina ordenada. Debe de presentar una estructura cristalina, es decir, sus átomos deben estar dispuestos según un modelo ordenado y repetitivo, tal como se refleja en sólidos con formas regulares como los cristales.
4. Composición quı́mica definida. Se conforma de compuestos quı́micos cuyas composiciones están definidas por sus fórmulas quı́micas, estas no presentan grandes alteraciones, mas si es que existen, estas deben de estar dentro de unos lı́mites muy precisos. Aunque en los minerales existen de forma natural 87 elementos[3] , ocho de ellos son tan abundantes que forman casi el 99 por ciento en peso del total de los miles de rocas que han sido analizadas.
Algunos elementos, por ejemplo, el oro, el azufre y el carbono, constituyen minerales por sı́ mismos, pero la mayorı́a de las especies mineralógicas se componen de dos o más elementos. El oxı́geno es el elemento más abundante en las rocas. En combinación con otros elementos forma compuestos llamados óxidos, algunos de los cuales se presentan en estado natural. Estos minerales son estables en unas condiciones determinadas de temperatura, presión y medio quı́mico.
Campo magnético terrestre
En una primera aproximación, el campo magnético de la tierra puede ser descrito como análogo al que se produce debido a un imán en forma de barra de grandes dimensiones, localizada cerca del centro de la tierra (figura 3). El eje a lo largo de la barra de imán se conoce como eje magnético, el cual si lo extendemos hasta que emerja en la superficie terrestre lo hará en dos puntos conocidos como polos magnéticos, el polo que se encuentra en el hemisferio norte se llama polo magnético norte; de forma análoga para el sur. Figura 3: Modelación del campo magnético terrestre. En la actualidad, las caracterı́sticas del campo geomagnético se miden durante reconocimientos en un gran número de puntos sobre la superficie, océanos, aire y espacio exterior.
Las variables utilizadas para mensurar sus caracrerı́sticas son:
1. Intensidad. Se refiere a la intensidad de la fuerza que experimentarı́a una carga de prueba en presencia del campo magnético, descomponiéndose esta en sus componentes horizontal y vertical.
2. Inclinación. Conocido también con el nombre de inmersión magnética, es el ángulo que se mide entre una lı́nea horizontal paralela a una recta tangente a la superficie terrestre, esta caracterı́stica puede verse mejor como la dirección que toma una aguja magnetizada suspendida libremente.
3. Declinación. Es el ángulo comprendido entre el norte magnético local y el norte verdadero (o norte geográfico el cual corresponde al las intersecciones del eje de rotación terrestre con la superficie de la tierra).
Debido al carácter vectorial del campo geomagnético, su determinación implica la medida de su magnitud y dirección. Esto se logra realizando una observación del módulo del vector total de campo F (intensidad) y de los ángulos de declinación D e inclinación I , de forma similar por la determinación e sus componentes X,Y y Z en la dirección de las coordenadas geográficas
El magnetismo interno de la tierra se explica mediante la llamada teorı́a del dı́namo, según la cual el núcleo sólido interno, está rotando lentamente, con respecto a las capas superiores y al manto sólido, generando de esta manera corrientes eléctricas que rodean al núcleo. Estas corrientes generan a su vez campos magnéticos variables, una parte de los cuales escapa a la superficie, originando el campo magnético que podemos detectar, otra parte interacciona con el núcleo externo lı́quido que se mantiene en constante movimiento debido a la dinámica de las temperaturas y la densidad de los materiales presentes, sosteniendo de esta forma la acción del dı́namo. Se deduce de las ideas actuales sobre el campo geomagnético que, a causa de la gran distancia de la superficie al núcleo, la variación de la intensidad del campo magnético, en lı́mites de decenas de kilómetros, se debe regir por una ley lineal, aproximadamente constante y que se mide mediante la magnitud del gradiente normal en una dirección dada.
La realidad es que usualmente se presentan desviaciones de una muy diversa magnitud. La desviación de la intensidad del campo mayor o menor que el valor normal, se denomina anomalı́a magnética, una de sus causas es la variabilidad de la composición de las rocas y minerales distribuidos en la corteza terrestre. Puesto que las anomalı́as magnéticas pueden ser originadas por rocas magnétizadas en diverso grado según sus caracterı́sticas, yaciendo en una profundidad que puede empezar en la superficie y terminar en una profundidad de algunos kilómetros, es posible observar anomalı́as que van desde pocos kilómetros cuadrados hasta de varios miles.
El principio fı́sico de los magnetómetros Los materiales distribuidos cerca y sobre la superficie terrestre están formados por minerales que pueden poseer o no propiedades magnéticas. La densidad de los puntos de observación y la exactitud en las mediciones del campo magnético anómalo dependen de los problemas del levantamiento y de las condiciones geológicas del caso.
Históricamente, las primeras mediciones magnéticas son de la declinación, realizadas con una aguja imantada, estas mediciones se remontan al siglo XV. La definición de las componentes de la intensidad del campo magnético terrestre surgieron en una época posterior. La determinación absoluta de las componentes D, H y Z ha servido hasta época muy reciente como única forma de la determinación del campo total F. Actualmente se utiliza de forma más extendida para la determinación absoluta de F mediante métodos modernos.
Clásicamente la observación de la declinación magnética D, en un lugar determinado, consiste en la determinación del acimut de una aguja imanada, que pueda oscilar libremente en un plano horizontal. Los instrumentos llamados magnetómetros, constituyen en la actualidad una de las formas más precisas de determinar la intensidad total del campo geomagnético. Estos instrumentos se basan en el fenómeno de precesión del espı́n de los protones de un material. En un lı́quido cualquiera rico en protones, por ejemplo, el agua, en presencia del campo magnético, que no es lo suficientemente intenso para orientarlos en su dirección, los espines de los protones están distribuidos al azar. Si se aplica un fuerte campo magnético polarizador, los protones se alinean en la dirección de este campo.
Cuando de forma repentina cesa este campo intenso, el campo magnético de la tierra influye inmediatamente en los momentos magnéticos y estos tienden a reorientarse en la dirección del campo generado por la tierra, produciéndose un movimiento de precesión en torno a él por un breve tiempo, antes de distribuirse de nuevo al azar (figura 5). Estas variaciones en presencia de los magnetómetros son caracterizadas mediante la aplicación dos principios fı́sicos importantes, el principio de inducción magnética ası́ como del conocido efecto Hall, en los componentes electrónicos que componen el instrumento, produciendo una medición usualmente de nanoteslas.
Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo material en el seno de un campo magnético, se observa que aparece una fuerza de origen magnética sobre los portadores de carga móviles que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvı́an y agrupan a una región del material conductor o semiconductor, apareciendo ası́ un campo eléctrico perpendicular al campo magnético.
Este campo eléctrico es el denominado campo Hall, y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante un voltı́metro. En términos generales, con el propósito de identificar la susceptibilidad magnética de un área superficial, se induce un fuerte campo magnético mediante el magnetómetro, este campo provoca una influencia en el momento magnético de los materiales próximos, posteriormente, cesa el campo magnético inducido, y se hace circular una corriente eléctrica controlada lo largo de un circuito ligado al sensor del instrumento, el campo magnético remanente adquirido por los materiales próximos al aparato, habrán adquirido una orientación magnética definida y mientras estos vuelven a recuperar su estado original, se produce un voltaje que puede ser detectado por medio de un voltı́metro, relacionando este valor con la componentes del gradiente correspondiente al campo magnético presente.
En la actualidad para los levantamientos geológicos y para los trabajos de prospección e investigación, se mide tan sólo la componente vertical haciendo uso de estas técnicas de análisis magnetométrico, puesto que se considera que esta aporta la información suficiente en relación a los cambios en la intensidad del campo geomagnético esperado, puesto que contar con información acerca de la componente horizontal del campo ası́ con el estudio de la variación declinatoria, conllevarı́a un aumento considerable en los medios utilizados y el tiempo que toma realizar los procesos de exploración y análisis. Figura 6: Mapa de las anomalı́as magnéticas en parte de norteamérica.[6]
Algunas de las aplicaciones importantes de este tipo de técnicas son la exploración para fines arqueológicos, puesto que los materiales enterrados, que no se limitan a rocas o minerales y existen también por actividad humana en el pasado, generalmente poseen propiedades magnéticas asociadas que permiten hacer relativamente más sencillo su identificación para su posterior rescate.
Por otro lado, en el campo de la minerı́a, la técnica explicada de forma general en este trabajo, resulta de gran relevancia porque son precisamente concentraciones de minerales lo que se desea encontrar en una región un yacimiento de un mineral en especı́fico con propiedades magnéticas asociadas, luego de un análisis haciendo uso de magnetómetro especializado, es posible crear mapas de propensiones magnéticas para hacer más visible las distribuciones de las anomalı́as magnéticas y por lo tanto, concentraciones de elementos que poseen caracterı́sticas en especı́fico.
Algunas otras sus aplicaciones relevantes son: la cartografı́a de diferentes tipos de rocas en la superficie o el estudio de prospecciones de yacimientos petrolı́feros y gası́feros.[6] Conclusiones Los principios fı́sicos del magnetismo se explican mediante las teorı́as que involucran las propiedades asociadas a las partı́culas hablando en un nivel cuántico. Las propiedades magnéticas de los objetos que nos rodean están ı́ntimamente ligadas a la dirección del momento magnético neto asociado y este depende a su vez de la ”paridad” u ordenamiento de los espines atómicos involucrados. Por esta razón un sistema en el que se encuentre mayor paridad, presentará mayores propiedades magnéticas asociadas.
Nuestro planeta posee un campo magnético idealizado como un dipolo magnético, con unas caracterı́sticas que varı́an dependiendo del lugar geográfico donde son estudiadas. Mediante el uso de técnicas magnetométricas en la exploración terrestre, es posible obtener una comprensión de la distribución de los materiales que componen el suelo y la región más próxima a este, debido al análisis del estudio de las anomalı́as magnéticas que son detectadas por los magnetómetros. Los métodos magnetométricos facilitan el estudio del comportamiento de un campo magnético con el paso del tiempo. Los magnétometros son instrumentos que se utilizan para estudiar la variación de la intensidad del magnetismo lo largo de una dirección o de una región, y en el caso de exploración geofı́sica, estos describen las anomalı́as magnéticas presentes en la corteza terrestre.
Erick Francisco Gudiño Pérez
Una forma mucho más intensa de magnetismo se conoce como ferromagnetismo, este fenómeno se presenta cuando los electrones no apareados de los átomos o iones de un sólido, experimentan la influencia de las orientaciones de los electrones vecinos. Los arreglos más estables son aquéllos donde los espines de átomos o iones adyacentes están alineados en la misma dirección, lo cual se caracteriza con el nombre de dominio magnético (figura 2).
Cuando se coloca un sólido ferromagnético en un campo magnético, los electrones tienden a alinearse fuertemente en dirección de las lı́neas de campo, lo que aumenta el dominio magnético neto del sistema estructural del que se componen. Después de mantener por un tiempo el campo magnético externo, las interacciones entre los electrones hacen que el sólido en conjunto conserve un momento magnético definido, este efecto hace que se conozca al material como magnetizado. Si la dirección de la orientación del espı́n magnético es considerablemente suficiente, se puede hablar de un imán permanente. Muchas aleaciones presentan mayor ferromagnetismo que los metales puros.
Esta base teórica está fundamentada en descripciones hechas por la mecánica cuántica, a partir de las propiedades magnéticas de los elementos y compuestos quı́micos, los cuales con el paso del tiempo, han adquirido un mayor sustento experimental. Los sólidos y materiales de la corteza terrestre pueden verse influidos en presencia de un campo magnético debido a sus propiedades ferromagnéticas.
Algunos de estos cuerpos son susceptibles a magnetizarse debido a su proceso de formación y a su composición quı́mica. Superficie terrestre En muchas partes de la corteza es posible observar diferentes formas y materiales distribuidos de forma especial. En general, las rocas y el suelo en la parte visible e interna de la corteza terrestre son agregados de unidades más simples llamados minerales. El petróleo y el carbón están entre los principales aunque, estos materiales son de origen orgánico; el carbón se deriva de los tejidos de las plantas y el petróleo tanto de seres vegetales como de animales, luego de un proceso de millones de años.
Los minerales son los componentes inorgánicos de las rocas, que poseen caracterı́sticas bien definidas. Los geólogos definen los minerales como cualquier sólido inorgánico natural que posea una estructura cristalina bien ordenada y una composición quı́mica bien definida.[2] Por tanto, para que cualquier material terrestre pueda ser considerado como mineral, debe presentar las siguientes caracterı́sticas:
1. Aparece de forma natural. Debe haberse formado como resultado de procesos geológicos naturales. Por lo tanto, cualquier elemento producido de forma sintética no se considera como mineral.
2. Sustancia sólida. Debe encontrarse en estado sólido dentro de los intervalos de las temperaturas que normalmente se presentan en la corteza terrestre.
3. Estructura cristalina ordenada. Debe de presentar una estructura cristalina, es decir, sus átomos deben estar dispuestos según un modelo ordenado y repetitivo, tal como se refleja en sólidos con formas regulares como los cristales.
4. Composición quı́mica definida. Se conforma de compuestos quı́micos cuyas composiciones están definidas por sus fórmulas quı́micas, estas no presentan grandes alteraciones, mas si es que existen, estas deben de estar dentro de unos lı́mites muy precisos. Aunque en los minerales existen de forma natural 87 elementos[3] , ocho de ellos son tan abundantes que forman casi el 99 por ciento en peso del total de los miles de rocas que han sido analizadas.
Algunos elementos, por ejemplo, el oro, el azufre y el carbono, constituyen minerales por sı́ mismos, pero la mayorı́a de las especies mineralógicas se componen de dos o más elementos. El oxı́geno es el elemento más abundante en las rocas. En combinación con otros elementos forma compuestos llamados óxidos, algunos de los cuales se presentan en estado natural. Estos minerales son estables en unas condiciones determinadas de temperatura, presión y medio quı́mico.
Campo magnético terrestre
En una primera aproximación, el campo magnético de la tierra puede ser descrito como análogo al que se produce debido a un imán en forma de barra de grandes dimensiones, localizada cerca del centro de la tierra (figura 3). El eje a lo largo de la barra de imán se conoce como eje magnético, el cual si lo extendemos hasta que emerja en la superficie terrestre lo hará en dos puntos conocidos como polos magnéticos, el polo que se encuentra en el hemisferio norte se llama polo magnético norte; de forma análoga para el sur. Figura 3: Modelación del campo magnético terrestre. En la actualidad, las caracterı́sticas del campo geomagnético se miden durante reconocimientos en un gran número de puntos sobre la superficie, océanos, aire y espacio exterior.
Las variables utilizadas para mensurar sus caracrerı́sticas son:
1. Intensidad. Se refiere a la intensidad de la fuerza que experimentarı́a una carga de prueba en presencia del campo magnético, descomponiéndose esta en sus componentes horizontal y vertical.
2. Inclinación. Conocido también con el nombre de inmersión magnética, es el ángulo que se mide entre una lı́nea horizontal paralela a una recta tangente a la superficie terrestre, esta caracterı́stica puede verse mejor como la dirección que toma una aguja magnetizada suspendida libremente.
3. Declinación. Es el ángulo comprendido entre el norte magnético local y el norte verdadero (o norte geográfico el cual corresponde al las intersecciones del eje de rotación terrestre con la superficie de la tierra).
Debido al carácter vectorial del campo geomagnético, su determinación implica la medida de su magnitud y dirección. Esto se logra realizando una observación del módulo del vector total de campo F (intensidad) y de los ángulos de declinación D e inclinación I , de forma similar por la determinación e sus componentes X,Y y Z en la dirección de las coordenadas geográficas
El magnetismo interno de la tierra se explica mediante la llamada teorı́a del dı́namo, según la cual el núcleo sólido interno, está rotando lentamente, con respecto a las capas superiores y al manto sólido, generando de esta manera corrientes eléctricas que rodean al núcleo. Estas corrientes generan a su vez campos magnéticos variables, una parte de los cuales escapa a la superficie, originando el campo magnético que podemos detectar, otra parte interacciona con el núcleo externo lı́quido que se mantiene en constante movimiento debido a la dinámica de las temperaturas y la densidad de los materiales presentes, sosteniendo de esta forma la acción del dı́namo. Se deduce de las ideas actuales sobre el campo geomagnético que, a causa de la gran distancia de la superficie al núcleo, la variación de la intensidad del campo magnético, en lı́mites de decenas de kilómetros, se debe regir por una ley lineal, aproximadamente constante y que se mide mediante la magnitud del gradiente normal en una dirección dada.
La realidad es que usualmente se presentan desviaciones de una muy diversa magnitud. La desviación de la intensidad del campo mayor o menor que el valor normal, se denomina anomalı́a magnética, una de sus causas es la variabilidad de la composición de las rocas y minerales distribuidos en la corteza terrestre. Puesto que las anomalı́as magnéticas pueden ser originadas por rocas magnétizadas en diverso grado según sus caracterı́sticas, yaciendo en una profundidad que puede empezar en la superficie y terminar en una profundidad de algunos kilómetros, es posible observar anomalı́as que van desde pocos kilómetros cuadrados hasta de varios miles.
El principio fı́sico de los magnetómetros Los materiales distribuidos cerca y sobre la superficie terrestre están formados por minerales que pueden poseer o no propiedades magnéticas. La densidad de los puntos de observación y la exactitud en las mediciones del campo magnético anómalo dependen de los problemas del levantamiento y de las condiciones geológicas del caso.
Históricamente, las primeras mediciones magnéticas son de la declinación, realizadas con una aguja imantada, estas mediciones se remontan al siglo XV. La definición de las componentes de la intensidad del campo magnético terrestre surgieron en una época posterior. La determinación absoluta de las componentes D, H y Z ha servido hasta época muy reciente como única forma de la determinación del campo total F. Actualmente se utiliza de forma más extendida para la determinación absoluta de F mediante métodos modernos.
Clásicamente la observación de la declinación magnética D, en un lugar determinado, consiste en la determinación del acimut de una aguja imanada, que pueda oscilar libremente en un plano horizontal. Los instrumentos llamados magnetómetros, constituyen en la actualidad una de las formas más precisas de determinar la intensidad total del campo geomagnético. Estos instrumentos se basan en el fenómeno de precesión del espı́n de los protones de un material. En un lı́quido cualquiera rico en protones, por ejemplo, el agua, en presencia del campo magnético, que no es lo suficientemente intenso para orientarlos en su dirección, los espines de los protones están distribuidos al azar. Si se aplica un fuerte campo magnético polarizador, los protones se alinean en la dirección de este campo.
Cuando de forma repentina cesa este campo intenso, el campo magnético de la tierra influye inmediatamente en los momentos magnéticos y estos tienden a reorientarse en la dirección del campo generado por la tierra, produciéndose un movimiento de precesión en torno a él por un breve tiempo, antes de distribuirse de nuevo al azar (figura 5). Estas variaciones en presencia de los magnetómetros son caracterizadas mediante la aplicación dos principios fı́sicos importantes, el principio de inducción magnética ası́ como del conocido efecto Hall, en los componentes electrónicos que componen el instrumento, produciendo una medición usualmente de nanoteslas.
Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo material en el seno de un campo magnético, se observa que aparece una fuerza de origen magnética sobre los portadores de carga móviles que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvı́an y agrupan a una región del material conductor o semiconductor, apareciendo ası́ un campo eléctrico perpendicular al campo magnético.
Este campo eléctrico es el denominado campo Hall, y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante un voltı́metro. En términos generales, con el propósito de identificar la susceptibilidad magnética de un área superficial, se induce un fuerte campo magnético mediante el magnetómetro, este campo provoca una influencia en el momento magnético de los materiales próximos, posteriormente, cesa el campo magnético inducido, y se hace circular una corriente eléctrica controlada lo largo de un circuito ligado al sensor del instrumento, el campo magnético remanente adquirido por los materiales próximos al aparato, habrán adquirido una orientación magnética definida y mientras estos vuelven a recuperar su estado original, se produce un voltaje que puede ser detectado por medio de un voltı́metro, relacionando este valor con la componentes del gradiente correspondiente al campo magnético presente.
En la actualidad para los levantamientos geológicos y para los trabajos de prospección e investigación, se mide tan sólo la componente vertical haciendo uso de estas técnicas de análisis magnetométrico, puesto que se considera que esta aporta la información suficiente en relación a los cambios en la intensidad del campo geomagnético esperado, puesto que contar con información acerca de la componente horizontal del campo ası́ con el estudio de la variación declinatoria, conllevarı́a un aumento considerable en los medios utilizados y el tiempo que toma realizar los procesos de exploración y análisis. Figura 6: Mapa de las anomalı́as magnéticas en parte de norteamérica.[6]
Algunas de las aplicaciones importantes de este tipo de técnicas son la exploración para fines arqueológicos, puesto que los materiales enterrados, que no se limitan a rocas o minerales y existen también por actividad humana en el pasado, generalmente poseen propiedades magnéticas asociadas que permiten hacer relativamente más sencillo su identificación para su posterior rescate.
Por otro lado, en el campo de la minerı́a, la técnica explicada de forma general en este trabajo, resulta de gran relevancia porque son precisamente concentraciones de minerales lo que se desea encontrar en una región un yacimiento de un mineral en especı́fico con propiedades magnéticas asociadas, luego de un análisis haciendo uso de magnetómetro especializado, es posible crear mapas de propensiones magnéticas para hacer más visible las distribuciones de las anomalı́as magnéticas y por lo tanto, concentraciones de elementos que poseen caracterı́sticas en especı́fico.
Algunas otras sus aplicaciones relevantes son: la cartografı́a de diferentes tipos de rocas en la superficie o el estudio de prospecciones de yacimientos petrolı́feros y gası́feros.[6] Conclusiones Los principios fı́sicos del magnetismo se explican mediante las teorı́as que involucran las propiedades asociadas a las partı́culas hablando en un nivel cuántico. Las propiedades magnéticas de los objetos que nos rodean están ı́ntimamente ligadas a la dirección del momento magnético neto asociado y este depende a su vez de la ”paridad” u ordenamiento de los espines atómicos involucrados. Por esta razón un sistema en el que se encuentre mayor paridad, presentará mayores propiedades magnéticas asociadas.
Nuestro planeta posee un campo magnético idealizado como un dipolo magnético, con unas caracterı́sticas que varı́an dependiendo del lugar geográfico donde son estudiadas. Mediante el uso de técnicas magnetométricas en la exploración terrestre, es posible obtener una comprensión de la distribución de los materiales que componen el suelo y la región más próxima a este, debido al análisis del estudio de las anomalı́as magnéticas que son detectadas por los magnetómetros. Los métodos magnetométricos facilitan el estudio del comportamiento de un campo magnético con el paso del tiempo. Los magnétometros son instrumentos que se utilizan para estudiar la variación de la intensidad del magnetismo lo largo de una dirección o de una región, y en el caso de exploración geofı́sica, estos describen las anomalı́as magnéticas presentes en la corteza terrestre.
Erick Francisco Gudiño Pérez
El árbol que no sabía quién era
El árbol que no sabía quién era
Había una vez, en un lugar que podría ser cualquier lugar, y en un tiempo que podría ser cualquier
tiempo, un bosque esplendoroso con árboles de todo tipo, había manzanos, perales, naranjos y grandes rosales
todo era alegría en el bosque, todos estaban muy satisfechos y felices, excepto un árbol, que se sentía profundamente triste, él tenía un problema; no daba frutos
-no sé quién soy-, se lamentaba el árbol
-pero te falta concentración, le decía el manzano
-si realmente lo intentas, podrías dar unas manzanas buenísimas, ves qué fácil es, mira mis ramas
-no lo escuches, le exigía el rosal
-es más fácil dar rosas, mira las que tengo aquí, qué bonitas son
desesperado, el árbol intentaba todo lo que le sugerían, pero, como no conseguía dar lo mismo que los demás, cada vez se sentía más frustrado, un día, llegó hasta el bosque un búho, la más sabia de las aves, y al ver la desesperación del árbol exclamó:
-no te preocupes, tu problema no es tan grave, tu problema es el mismo que el de muchos
seres sobre la tierra, no dediques tu vida buscando ser como los demás, ni como quieren que seas, se tú mismo, conócete a ti mismo tal como eres, para conseguir esto, sólo escucha tu voz interior
-¿mi voz interior? ¿ser yo mismo? ¿conocerme?
se preguntaba el árbol angustiado y desesperado
luego un tiempo de pasar desconcertado y en confusión, el árbol se dedicó a meditar sobre estos conceptos, finalmente, un día llegó a comprender, cerró los ojos y los oídos, abrió su corazón, y pudo así escuchar su voz interior diciéndole:
-tú nunca en la vida darás manzanas porque no eres un manzano, tampoco florecerás cada primavera porque no eres un rosal, ¡tú eres un roble!, tu destino es crecer grande y majestuoso, dar hogar a las aves, sombra los viajeros y belleza el paisaje, esto es quién eres, ¡sé quién eres!, ¡sé lo que eres!
poco a poco, el árbol se fue sintiendo cada vez más fuerte y seguro de sí mismo, se dispuso a ser lo que en el fondo era, pronto ocupó su espacio, y fue admirado y respetado por todos, sólo entonces el bosque fue completamente feliz, cada cual celebrándose a sí mismo.
Historia tomada de la red.
Erick Gudiño Pérez
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