Magnético – Telúrico

Indice
1.
Introducción
2. Generalidades del
Magnetismo
3. Aplicación de la
Geofísica en la Minería y en la Industria del
Petróleo
4. Relación de la
Geofísica con las demás ciencias y su
aplicación en las ciencias de la tierra
5. Terremotos ocurridos a partir de
1980 en América del sur
6. Conclusión
7. Bibliografía

1.
Introducción

Desde la antigüedad el hombre
siempre se ha interesado por comprender todos los
fenómenos que ocurren en la tierra,
surgiendo de esta manera muchas ciencias que
se han dedicado a su estudio, entre ellas esta la
geofísica que se dedica a comprender los fenómenos
naturales y no naturales, mediante métodos e
instrumentos que miden las ondas
sísmicas, el magnetismo
terrestre y la fuerza de
gravedad.

Desde su inicio la Geofísica ha alcanzado grandes
éxitos en la búsqueda de yacimientos efectuando
algunos descubrimientos espectaculares de depósitos de
minerales,
petróleo y
gas, y gracias
a los avances
tecnológicos se han perfeccionado y transformados con
el fin de lograr un mejor desarrollo y
bienestar de la humanidad. No obstante, los métodos
geofísico de prospección petrolífera y
minera no siempre son capaces de encontrar directamente los
depósitos, por lo que su éxito
depende de localizar estructuras
geológicas favorables para encontrar yacimientos de gran
valor
económico.

En general, al aplicar los conocimientos de las
prospección geofísica se deben hacer todos los
estudios respectivos que aseguren el hallazgo de posibles
depósitos, valiéndose para ello de varios
métodos geofísicos: magnéticos,
gravimetritos, eléctrico, electromagnético,
sísmico y el método
radiometrico, los cuales se van aplicar dependiendo de ciertas
propiedades física de la materia.

2. Generalidades del
Magnetismo
Terrestre

Los fenómenos magnéticos fueron estudiados
por los antiguos griegos, quienes conocían para ese
entonces la atracción que un mineral de hierro, al
cual llamaron magnetita o piedra imán, podía
ejercer sobre el hierro. Esta
magnetita era capaz de atraer trozos de hierro y mantenerlos
adheridos a ella contra la fuerza
gravitatoria. Este fenómeno es conocido con el nombre de
magnetismo y la magnetita como imán natural. El termino
magnetismo se usó entonces para designar el conjunto de
propiedades de las cuales estaban dotados estos cuerpos
provenientes de la ciudad en la que fueron
descubiertos.

En la década de los 40, el profesor P.M.S.
Blackett desarrollo una
teoría
según la cual un campo
magnético es una propiedad de
los cuerpos en rotación. Pero esta idea se abandono al
fracasar la detección de tal campo y al comprobar que era
falsa la predicción de la teoría
que señalaba que el campo
magnético terrestre debería disminuir con la
profundidad de la superficie.
Para los años 40 y 50 el profesor W. M. Elsaser en
América
y Sir Edward Bollord desarrollan una teoría que afirma que
quizás el núcleo de la tierra
cortaría las líneas de fuerzas y daría lugar
a corrientes eléctricas.
Estas corrientes bajo ciertas condiciones producen su propio
campo magnético, así pues mientras hubiese una
fuente de energía en el núcleo del planeta para
mantener el hierro en movimiento
existía un campo magnético.
La teoría anterior, conocida como la Teoría del
Dinamo ha logrado un éxito
notable y amplia receptividad por la mayoría de los
científicos del mundo, siendo la mas aceptada en la
actualidad.

• Polo Magnético:

Una simple barra imantada puede utilizarse para explicar
el concepto de polo
magnéticos. Si se espolvorea limadura de hierro sobre una
hoja de papel que se
apoya sobre este imán, tienden a alinearse a lo largo de
la orientación que designa generalmente la líneas
de fuerzas. Cada una de estas líneas 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.

La estructura de
las líneas de fuerzas creadas por un imán o por
cualquier objeto que genere un campo magnético puede
visualizarse utilizando una brújula o limadura de hierro.
Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de
campos magnéticos. Por lo tanto, una brújula, que
es un pequeño imán que puede rotar libremente, se
orientara en la dirección de las líneas hasta
alinearse según el campo magnético terrestre.
Marcando la dirección que señala la
brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la
fuente del campo magnético puede deducirse el esquema de
las líneas de fuerzas.

En el caso de una barra imantada, las líneas de
fuerzas salen de un extremo y se curvan para llegar al otro
extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles
cerrados con una parte del bucle dentro del imán y otra
afuera. En los extremos del imán, donde las líneas
de fuerzas están más próximas, el campo
magnético es más intenso; en los lados del
imán, donde las líneas de fuerza están
separadas, el campo magnético es débil.
Según su forma y su fuerza magnética, los distintos
tipo de imán producen diferentes esquemas de líneas
de fuerzas.

Un extremo del imán siempre se orientará
en la dirección general del polo norte terrestre; cerca de
este extremo está el polo norte, o polo positivo de la
aguja, el otro extremo es el polo sur o negativo.

Los polos siempre existen en pares, pero en un
imán muy largo las líneas de fuerzas cercanas al
polo positivo no serán afectada de forma perceptible por
la presencia del polo negativo, cada uno de ellos pueden
considerarse como un polo aislado. Otra característica observada en los imanes son
la atracción y repulsión de los polos observados al
acercar dos imanes; donde los polos de un imán se atraen
al ser diferentes y tienden a repelerse cuando son polos de
signos iguales.

• Fuerza magnética:

Si dos polos, de fuerza P0 y P,
respectivamente están separados por la distancia r, la
fuerza magnética F entre ambos estará expresada por
la relación F= P0·P/m
·r2.

La constante m conocida como la permeabilidad, depende de las
propiedades magnéticas del medio en que los polos
están situados. La unidad de fuerza de un polo se define
en el supuesto de que F es una DINA cuando dos polos unidad
están situados a un centímetro de distancia en un
medio no magnético tal como el aire.

• Campo Magnético: flujo, inducción

El campo magnético es la región del
espacio en la que se manifiestan los fenómenos
magnéticos. Estos actúan según unas
imaginarias líneas de fuerzas; estas son el camino que
sigue la fuerza magnética.
Se define flujo magnético que pasa por una superficie dada
como el numero de líneas que lo atraviesan.
La inducción magnética es el numero de
líneas de fuerzas que atraviesan cada unidad de
superficie. Entonces si F es el flujo, S es la superficie y B es la
inducción magnética, resulta:
F = B·S
donde la unidad internacional de flujo es el webber, por lo
tanto, la de inducción magnética es el
webber/metros2, que se llama teslas.
La intensidad de campo magnético está relacionada
con la inducción magnética a través de una
constante que depende del medio y que se llama permeabilidad
magnética.

• Magnetismo Terrestre:

La intensidad del Campo Magnético Terrestre
(C.M.T.), es una magnitud vectorial en función
del tiempo y del
lugar (P) de observación, designado
simbólicamente en general, con la notación:
F(P,t).

La representación grafica del comportamiento
del C.M.T. en la superficie de la tierra se
efectúa por medio de mapas
magnéticos en que están trazadas, para cada
elemento geomagnético.
En análisis fisicomatemático de las
observaciones relativas de las cartas
magnéticas generales han probado que el C.M.T. puede
considerarse como un campo de dipolo ligeramente
excéntrico respecto al centro de la tierra sumado
con un débil campo de los cuadripolos.

En relación al origen del C.M.T. se excluye la
posibilidad de la magnetización de las rocas
constitutivas de la corteza terrestre. Actualmente, las teorías
mas convincentes acerca del origen del C.M.T. son las de
índole magnetohidrodinámica. Según estas, el
C.M.T. estaria engendrado por la corriente interna de la tierra,
producida por movimientos convictivos de materia
ionizada que imantaría por inducción el
núcleo terrestre (de naturaleza
metálica).

Las irregularidades del campo terrestre pueden verse
claramente al observar los mapas
isomagneticos que se utilizan en navegación; muestran
sobre el mapa terrestre líneas en la que los elementos
magnéticos tienen igual valor, por
ejemplo, líneas de igual inclinación, o iguales
intensidades horizontales o verticales.
Aún más notables son los cambios continuos del
C.M.T. con el tiempo, estos
cambios son de varios tipos: hay cambios progresivos lentos, que
se desarrollan a lo largo de siglos y que por ello se llaman
variaciones seculares; hay también un ciclo diario de
variación; la variación diurna, con componentes
lunares y solares de periocidad; por ultimo existen
también variaciones súbita de gran escala, que se
conocen con el nombre de tormentas magnéticas.

En un punto cualquiera, el campo magnético puede
definirse por su componentes horizontal H y vertical Z, su
inclinación I respecto de la horizontal y su
declinación D, que es ángulo formado por los nortes
magnéticos y geográficos y es igual a
12.5º.

La unidad C.G.S. del campo magnético es el
oersted (a veces llamado Gauss) pero en prospección la
unidad que se emplea es la gamma (Ã ) que equivale a 105
oersted.

• División del Campo Magnético
  Terrestre:

La expresión del campo magnético, en las
proximidades de una esfera está compuesta de dos series de
términos, unos debidos al material magnético dentro
de ella, y otros de fuente externa. A cualquier latitud, estos
diferentes aportes tienen efectos también diferentes en la
componente N-S del campo terrestre que en la componente
E-O.

Campo Interno:
Por medio de los análisis del campo terrestre se ha deducido
que el 94% de él depende, de fuentes
internas de la tierra, mediante la aplicación de
armónicos esféricos que pueden expresar el campo
interno observado como el efecto de una serie de dipolos
magnéticos teóricos, cada uno de orientación
diferentes, situados en el centro de la tierra.

Campo Externo:
Se establece mediante el análisis matemático del
campo terrestre que ha demostrado la existencia de otra fuente
de
magnetismo fuera de la tierra, pero solo podría explicarse
a pequeños porcentajes del campo terrestre. Muchas
teorías
propuestas por investigadores para explicar esta componente
externa, proponen un efecto inductivo de corrientes
eléctricas 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 observación.

Campo No Potencial:
Los campos interno y externo pueden ser descritos por expresiones
matemáticas deducidas en el supuesto de que
cada tipo de campo deriva de un potencial. Algunos autores opinan
que cuando se compra la teoría con los datos de
observación hay un pequeño residuo de intensidad
magnética (aproximadamente el 3%), el cual representa un
componente "no potencial"del campo magnético terrestre,
que puede ser explicado admitiendo corrientes eléctricas
que circulan del interior al exterior de la Tierra y
viceversa.
El campo magnético en los polos es I=90º (+ en el
polo Norte) y Z=0.65 oersted aproximadamente, en el Ecuador es
I=0º y H=0.33 oersted aproximadamente.

Anomalías Regionales:
Se consideran como anomalías regionales las desviaciones
localizadas en el campo magnético terrestre respecto de la
distribución que habría en el
supuesto de que el campo magnético terrestre fuese
originado por un solo imán orientado según el eje
magnético. Estas anomalías tienen máximos de
orden de 10000 gammas, es decir, la tercera parte de la
intensidad del ecuador; donde
puede afectar a zonas de dos a tres millones de kilómetros
cuadrados.

• Variaciones Temporales del Campo Magnético
  Terrestre:

La intensidad magnética terrestre cambia su
dirección de una forma lenta e irregular. Se puede
comprobar dichas variaciones al medir la intensidad en
laboratorios magnéticos, donde se observan cambios de
pequeños periodo en la magnitud del campo. Estos cambios
son debidos a varias causas, y pueden componerse en seculares,
diurnos solares, diurnos lunares y tormentas
magnéticas.

Variación Secular:
Son los cambios que van progresando lentamente durante
décadas o siglos. Se observan por pequeñas
desviaciones en la declinación, inclinación y en
los distintos componentes de la intensidad; la intensidad del
cambio varia
con el tiempo. Estas variaciones seculares se pueden observar en
mapas isopóicos. Un cambio secular
más claro es el de la revolución
terrestre aparente de los polos magnéticos en torno al eje de
rotación. Este cambio se pone de manifiesto por cambios
periódicos y simultáneos de la declinación
en puntos en los que se vienen realizando registros
magnéticos precisos desde hace siglos.
Todas estas variaciones seculares parecen estar relacionadas con
el campo interno terrestre. Además, hay un ciclo de
variación cada once años, tanto en la intensidad
vertical como en la horizontal, que parece estar en
relación con los periodos de mayor frecuencia de manchas
solares; tienen una variación según la latitud que
parece debido a fuentes de
origen externo.

Variación Diurna:
De más importancia en prospección geofísica
son las oscilaciones, menores pero mas rápidas, que tienen
una periocidad de aproximadamente 24 horas y una amplitud de 25
gammas por termino medio. Estas variaciones diurnas son
registradas con frecuencias en las gráficas de los observatorios
magnéticos alrededor del planeta. Los registros, en
general, muestran dos tipos de variaciones: en los "días
tranquilos" la variación es suave, regular y de poca
amplitud; puede ser descompuesta en componentes que pueden ser
predichas y que tienen periodicidades solares y lunares. En los
"días inquietos", la variación es menos regular y
esta asociada a tormentas magnéticas.

Variación Solar Diurno:
El análisis de registros de variación en los
días magnéticamente tranquilos pone de manifiesto
una periocidad definida de 24 horas, que depende con bastante
aproximación solamente del tiempo local y de la latitud
geográfica. Por esta correlación de la
variación con el periodo de rotación terrestre,
aquella es atribuida al sol y por eso se denomina
variación diurna solar. Por termino medio, esta
variación de intensidad es del orden de 30 gammas, aunque
su amplitud crece durante el verano en cada hemisferio.
Es muy probable que la variación solar diurna sea debido
al efecto del sol sobre las corrientes eléctricas de la
atmósfera
terrestre externa; las variaciones en estas corrientes ocasionan
a su vez variaciones en el campo magnético que ellas
inducen en la superficie terrestre.

Variación Lunar Diurna:
Hay otra componente en la variación periódica de
los elementos magnéticos terrestres que tiene una
periocidad de unas 25 horas y una amplitud quince veces menor que
la de la variación solar diurna. Puesto que esta es la
duración del día lunar, estas variaciones se supone
que están en relación con la rotación
terrestre con respecto a la luna; por eso se denominan
variaciones lunares diurnas. Esta variación se deferencia
de la solar porque mientras estas es aproximadamente constante a
lo largo del tiempo, la variación lunar varia
cíclicamente a lo largo del mes.

Tormentas Magnéticas:
Además de las variaciones poco amplias y predecidas en el
campo terrestre, hay bruscos disturbios que, por analogías
meteorológicas, se llaman tormentas magnéticas.
Las tormentas magnéticas originan cambios característicos en los elementos
magnéticos que dependen principalmente de la latitud.
Actualmente no existe una teoría completa para explicar
las tormentas magnéticas. Sin dudas existe alguna
relación con la actividad solar, como se pone de
manifiesto por su aparición junto con las manchas solares
y en periodos de 27 días, lo mismo que la rotación
solar, y por el hecho de que las erupciones crosmosfericas se han
observado en el mismo instante en el que los observatorios
magnéticos de todo el mundo han detectado aumentos bruscos
de actividad magnética.
Las tormentas magnéticas tienen importancia practica
considerable, pues su efecto en las transmisiones de radio es muy
grande; también en las operaciones de
prospección magnética hay que suspender las
medidas, pues no hay manera de corregir los datos
magnéticos por los efectos no previsibles de las
tormentas.

• Propiedades Magnéticas de las Rocas:

Susceptibilidad (k): la susceptibilidad magnética
de una sustancia es la relación que existe entre la
intensidad magnética que posee dicha sustancia y el campo
magnético o fuerza magnética terrestre.
Magnetismo inducido: es el magnetismo que adquieren los cuerpos
cuando son colocados en un campo magnético.

• Comportamiento Magnético de las
  Rocas:

Al someter la materia a un campo exterior se presentan 3
fenómenos magnéticos:
Diamagnetismo: consiste en una variación del radio y de la
velocidad de
giro de las cargas de los átomos, con lo que varia el
momento magnético de estos. Este fenómeno se
presenta a todos los átomos, pero se aprecia cuando el
numero de electrones es grande y dispuesto con una
simetría tal, que el momento magnético del átomo no
es nulo. El campo magnético en el interior de estos
cuerpos es menor, por lo tanto, K<0. Los materiales
diamagnéticos se caracterizan por ser difícilmente
o nada imantables.
Paramagnetismo: este fenómeno se presenta cuando en las
sustancias el momento magnético del átomo no
es nulo, esta en todas las direcciones, con lo que las sustancias
aparecen como no magnéticas pero en presencia de un campo
exterior se ordenan de forma que refuerzan la acción de
este y presentan susceptibilidad>1. Este fenómeno
depende de la agitación térmica de las
moléculas y por lo tanto de la temperatura.
Los materiales
paramagnéticos son fáciles de magnetizar.
Ferromagnetismo: se presentan en sólidos
interatómicos suficientemente grandes como para producir
un paralelismo de los momentos atómicos de un conjunto de
átomos próximos, los cuales se ordenan al
someterlos a un campo exterior como sucede en el
paramagnetismo.

• Instrumentos de Medición del Magnetismo:

Brújula de Inclinación: es una aguja
imantada que puede moverse libremente en un plano vertical y que
lleva fijada a un lado del eje un peso ajustable. El peso es
desplazado hasta que la aguja quede aproximadamente horizontal y
en equilibrio
entre los pares de torsión gravitatorio y
magnético. Cualquier variación de la componente
vertical del campo terrestre cambia el momento de la fuerza
magnética y, por lo tanto, el ángulo de
inclinación de la aguja. En la actualidad se dispone de un
tipo perfeccionado de brújula de inclinación que da
lectura con un
error probable de unas 150 gammas; resultados bastante aceptables
sobre masas de magnetita y de pirrotina.
Balanza de campo magnético tipo Schmidt: consiste en un
imán pivoteando cerca, pero no en el centro, de su masa,
de manera que el campo magnético de la tierra origine un
par de torsión entorno del pivote opuesto al par de
torsión de la atracción gravitatoria sobre el
centro. El ángulo para el cual se alcanza el equilibrio
depende de la intensidad del campo. Para conseguir una elevada
sensibilidad se requiere una gran cantidad de trabajo de
precisión en la disposición y construcción de los sistemas
mecánicos y ópticos.
Los magnetómetros tipo Schmidt no miden campos absolutos
sino que responden a pequeñas variaciones en las
componentes del campo con una precisión de una gamma en
condiciones favorables.
Balanza vertical: Supongamos un imán aproximadamente
horizontal, orientado perpendicularmente al meridiano
magnético, de modo que la componente horizontal de la
tierra no ejerce efecto. El imán esta en equilibrio sobre
un cuchillo desplazado por el centro de gravedad con una
distancia horizontal y una distancia vertical. El campo
magnético vertical de la tierra al actuar sobre los polos
tiende a originar una rotación en sentido contrario a las
agujas del reloj y la fuerza de gravedad una rotación a la
derecha.
La posición de equilibrio es indicada sobre una escala graduada
por un rayo de luz reflejado un
espejo fijado al imán. Al variar el campo vertical, la
posición de equilibrio se desplaza.
Balanza Horizontal: es similar en su construcción a la balanza vertical, excepto
en que las puntas del imán apuntan en dirección
vertical en lugar de hacerlo en la horizontal. Cualquier
variación en la componente horizontal de la gravedad
origina la rotación del imán que es contrarrestada
por un par de torsión gravitacional.
Magnetómetro: conocido también con el nombre de
Reactor de Núcleo Saturable, hace uso de un elemento
ferromagnético de una permeabilidad tan elevada que el
campo terrestre puede inducir en él una
magnetización que es una proporción considerable de
su valor de saturación. Si se superpone el campo terrestre
a un campo cíclico inducido a una bobina que rodea el
imán por una corriente alterna
suficientemente intensa el campo resultante saturara el
núcleo.

3. Aplicación de
la Geofísica en la Minería y
en la Industria del
Petróleo

• La geofísica en la Actividad
  Minera:

Recientemente la exploración geofísica se
orientó a la determinación de estructuras
geológicas locales y depósitos de minerales,
creando así la geofísica practica o aplicada, cuyo
desarrollo debido al progresivo aumento de precisión de
los instrumentos adoptados y a la mayor atención de los métodos de
levantamiento; en consecuencia de los grandes progresos de la
física en
general y de la electricidad en
especial, la geofísica ha crecido en los últimos
años.
Aunque la mayor proporción de la actividad de la
prospección geofísica se ha dirigido a la
búsqueda de petróleo y
gases, y solo
una pequeña fracción de la misma a la
búsqueda de minerales sólidos, las exploraciones
geofísicas ha efectuado grandes descubrimientos de
depósitos minerales utilizando los instrumentos mas
sofisticados como son: los detectores magnéticos,
electromagnéticos y mediante la radiactividad para
realizar exploraciones aéreas que permiten mayor rapidez y
eficacia.

Como la finalidad primordial de la prospección
geofísica es la de separar zonas que aparecen como
estériles de las que presentan posibilidades de contener
yacimientos, es debido a esto que los yacimientos mineros son
accidentes
relativamente raros, las zonas estériles son naturalmente
mas abundantes que las zonas aprovechables, y los resultados de
la mayoría de las prospecciones geofísicas
serán nulas; esto también ocurre con la mayor parte
de las prospecciones geológicas; quiere decir esto que el
buen logro de una prospección geofísica no puede
medirse por el numero de metalizaciones que ha descubierto, ni
por el numero de sondeos mecánicos que han cortado
mineral, sino que se mide por el tiempo, esfuerzo y capital
mínimo invertido.
Las propiedades físicas mas importantes en el estudio de
una roca son: susceptibilidad magnética, elasticidad,
conductividad eléctrica, densidad y
radioactividad; la determinación de estas propiedades han
dado origen a los métodos principales de búsqueda
geofísica: gravimetrico, magnético, sísmico,
eléctrico y radiactivo.

La condición necesaria para la detección
de un yacimiento por medio de métodos geofísicos,
es que el mineral posea alguna propiedad
física; es prescindible que la Mena se diferencie
notablemente de la roca encajante en lo que respecta a la
propiedad en cuestión. Muchas veces la prospección
geofísica se aplica indirectamente debido a que el mineral
no tiene por si mismo alguna propiedad física pero se
encuentra asociado a algún otro mineral o formación
geológica que si posee tales propiedades; solo en casos
particulares los métodos geofísicos permiten la
búsqueda directa, y este es el caso por ejemplo de los
yacimientos de magnetita, estudiados con los métodos
magnéticos, los yacimientos de sulfuros metálicos
estudiados con los potenciales naturales, las sustancias y aguas
radiactivas buscada con métodos radiactivos.

Método Radiométrico: la presencia de
sustancias radiactivas en las rocas puede ser utilizada en la
búsqueda de yacimientos minerales; en los últimos
años la búsqueda de Uranio se ha intensificado.
Entre las sustancias que pueden ser descubiertas por su
asociación con el uranio, se hayan los minerales de:
Zirconio, Berilio, radio y algunas tierras raras. También
se ha descubierto el Columbio el cual es buscado ahora por su
resistencia a las
temperaturas extremadamente elevadas alcanzadas en los cohetes y
motores de
reacción. Se busca el Zirconio, Berilio y algunas tierras
raras por su cualidades de absorción de neutrones en las
pilas
atómicas, etc.

Métodos Eléctricos: las propiedades
eléctricas del subsuelo pueden explorarse, bien
eléctricamente o bien electromagneticamente.
Existen varias técnicas
geofísicas destinadas a detectar anomalías en las
propiedades eléctricas de las rocas tales como: la
conductividad, la polarización espontánea, la
resistividad y la polarización inducida.
A base de las anomalías puede resultar posible localizar
minerales que ofrezcan características eléctricas
distintas o levantar el mapa de características
estructurales asociadas a yacimientos de petróleo o de
minerales.
Método
autopotencial: se basa en la medición de las diferencias de potencial
natural que suelen existir entre dos puntos cualesquiera del
terreno. Estos potenciales en partes constantes y en partes
variables.
Están asociados a yacimientos o a corrientes que fluyen a
través del terreno. Los potenciales constantes y
unidireccionales están producidos por las acciones
electroquímicas en las rocas superficiales o en cuerpos
encajados en ellas.
Método de la Resistividad: se emplea para determinar
variaciones laterales o verticales de la conductividad en el
interior del suelo y se
utiliza con frecuencia para medir la profundidad a la que se
encuentra la roca firme en conexión con proyectos de
ingeniería
civil, dado que, normalmente existe un gran contraste entre
la conductividad de la roca firme y los materiales consolidados
que la cubren.

La resistividad de las rocas es una propiedad que varia
entre limites muy amplios, desde alrededor de 10-6
ohm-mts para minerales como el grafito a mas de 1012
ohm-mts para rocas cursiticas secas.
Algunos minerales, especialmente el grafito, la pirrotina, la
pirita, la calcopirita, galena y la magnetita, son conductores
relativamente buenos; una diseminación de estos minerales
dentro de la roca puede aumentar la conductividad de estas; otros
como la blenda son también conductores electrónicos
pero muy débiles a la temperatura
ambiente.
Polarización Inducida: esto ocurre cuando la corriente que
circula a través del terreno es interrumpida y la
diferencia de potencial entre dos puntos no cae
instantáneamente a cero sino que por el contrario se ha
observado que desciende lentamente durante varios segundos o
minutos.

• La geofísica en la Industria
  Petrolera:

La geofísica ha estado ligada
a la industria petrolera, prácticamente desde la
aparición de esta, ya que los métodos
geofísicos se utilizaban varios siglos antes de que
apareciera la industria petrolera para localizar yacimientos de
minerales.
La mayoría del petróleo del mundo se encuentra en
rocas sedimentarias. La ubicación de las reservas de
petróleo requiere del entendimiento de la naturaleza de la
roca en que se encuentra y los registros de pozos son uno de los
principales recursos para
obtener datos; ellos son particularmente útiles para la
descripción y caracterización de las
rocas y sus fluidos.
Los primeros equipos geofísicos que se utilizaban en la
industria petrolera, empleaban una balanza de torsión y el
sismógrafo de refracción para buscar domos salinos
someros en la costa del Golfo de los EEUU y México,
por el año de 1925.
En la exploración petrolífera, el método mas
empleado es el de reflexión sísmica, siendo, en
este orden, el gravitacional, refracción sísmica y
los magnéticos. En el hemisferio oriental se utiliza a
veces en la búsqueda de petróleo un técnica
eléctrica, la de la prospección de corrientes
telúricas.
A partir de 1937, fecha en que se comenzó a usar la
estadística, uno de cada seis pozos de
cateo localizado por geofísicos había llegado a ser
comercialmente productivo; mientras que uno de cada veinte pozos
localizados sin ayuda técnica era productivo y uno de cada
diez pozos localizados por la geología
pero no por la geofísica, la producción de éxito había
sido de uno a diez; al valorar estas cifras, no hay que olvidar
que la geología
solo puede ser mas eficaz y económica que la
Geofísica en algunas zonas, y que lo contrario puede ser
cierto en otras.

Desde el nacimiento de la geofísica hasta
nuestros días, su papel en la
prospección de petróleo ha ido aumentando
progresivamente hasta el punto que hoy en día ya no se
busca hidrocarburo sin recurrir los métodos
geofísicos.

Esto es básicamente debido a que la
geología, por sus propios medios, no
puede determinar con precisión posible depósitos de
petróleo en casos de: trampas estructurales, anticlinales,
fallas y anticlinales fallados; si la serie que la cubre no es
concordante con las capas de la estructura; si
el eje de la estructura petrolífera no coincide con el eje
estructural visto en superficie; si la falla que produce la
trampa no es visible en superficie. O en otro tipo de trampas;
cuando hay discordancia no visible en la superficie; cuando hay
variaciones laterales en la estratificación o cuando
existen arrecifes.
En la explotación petrolífera, los métodos
mas empleados son: el método de reflexión
sísmica, el método gravitacional, el método
de refracción sísmica y los métodos
magnéticos.

Métodos de reflexión sísmica: la
técnica básica usada en la adquisición de
datos en un proyecto
sísmico, es introducir energía en el terreno y
luego registrar la energía que retorna a la superficie
después de que se ha transmitido a través de las
diferentes interfases rocosas. Con esta técnica se levanta
un mapa estructural del subsuelo, haciendo uso de los tiempos
requeridos por una onda sísmica engendrada en el suelo por una
explosión de dinamita próxima a la superficie para
regresar a esta después de ser reflejada en la
formaciones.

Las reflexiones sísmicas son detectadas por
instrumentos colocados en la superficie, cerca del punto de
explosión que responde a los movimientos del suelo. Las
variaciones en los tiempos de reflexión de un lugar a otro
de la superficie, indican características estructurales de
las rocas del subsuelo. Estas técnicas
proporcionan mas información estructural que cualquier
método geofísico, aunque es mas lento y costoso que
cualquier otro método.
Método gravitacional: este método esta basado en el
campo natural de la gravedad y estudia la variación de la
componente vertical del campo gravifico terrestre.
En la prospección por gravedad se miden las
pequeñas variaciones, que en la atracción
gravitacional, ejercen las rocas emplazadas en los primeros
kilómetros por debajo de la superficie del suelo. Los
diferentes tipos de rocas tienen densidad
diferentes y las mas densas ejercen mayor atracción
gravitacional.
Método de Refracción Sísmica: es un
método de reconocimiento general y de detalles, pero de
empleo
restringido. En este método los instrumentos detectores se
disponen a cierta distancia del punto de explosión, que es
larga en comparación con la profundidad a que se encuentra
el horizonte en estudio.
Las ondas explosivas
recorren grandes distancias horizontales a través del
suelo, y el tiempo requerido para su desplazamiento informa
acerca de la velocidad y
profundidad de ciertas formaciones de subsuelo.
Método magnético: la tierra es un imán
natural y de allí que dé lugar a campos
magnéticos terrestres, por lo tanto, la prospección
magnética determina las variaciones del campo
magnético terrestre atribuidos a cambios de estructuras o
de la susceptibilidad magnética de algunas rocas
próximas a la superficie.

El método magnético se utiliza como
método de reconocimiento general en prospección de
petróleo cuando la estructura de capas sedimentarias
petrolíferas están regidas por
características topográficas tales como cresta o
fallas sobre la superficie del basamento.

4. Relación de la
Geofísica con las demás Ciencias y su
aplicación en Ciencias de la Tierra

Una de las ramas mas recientes de la ciencia
aplicada, la Geofísica exploratoria, es en la actualidad
un producto de
varias disciplinas básicas tales como la Física, la
Química y
las Matemáticas. Las diversas técnicas
de la prospección geofísica están basadas en
varios principios
físico fundamentales, como son las leyes de la
atracción gravitatoria y magnética, las cuales
gobiernan en óptica
la refracción y la reflexión (tal como se aplica a
la prospección sísmica), los elementos de la
electricidad y
la teoría electromagnética.

Aunque estos principios son
bastante simples, en general es difícil su
aplicación al estudio de los materiales pétreos,
que rara vez son homogéneos y que, con frecuencia, ofrecen
propiedades físicas complejas.
Casi todos los métodos importantes de la
prospección geofísica han sido desarrollados
partiendo de las técnicas empleadas en un principio para
el estudio, mas o menos científico, de las
características terrestres en gran escala. La
prospección por gravedad se desarrollo después de
que durante varias décadas habían sido llevadas a
cabo mediciones con el péndulo para determinar la forma
exacta de la tierra, a base de las variaciones de la
atracción gravitatoria entre diferentes estaciones de
observación. El método de refracción
sísmica hace uso de los principios elaborados en los
comienzos del siglo actual por los sismologos de terremotos,
que los pusieron a punto para desentrañar la estructura
del interior de la tierra. Los instrumentos magnéticos ,
que básicamente eran los mismos que los usados hoy en
día para la prospección, hicieron posible levantar
el mapa de algunos de los elementos magnéticos de la
tierra, en escala global, en tiempos tan antiguos como el siglo
XVII.

La Geofísica abarca y se relaciona con un buen
número de ciencias como son: la Geología, Geografía,
Geoquímica, Termofisica, Sismología, Geomagnetismo,
Gravimetría, Electricidad Terrestre, etc. Todos los
aportes que dan estas ciencias a la Geofísica,
están basados en principios físicos y
fundamentales

Cuadro esquemático de la
Geofísica

Ciencias Derivadas

1. Gravimetría: Es la ciencia que
   se encarga de explicar y medir el campo gravitatorio
   terrestre.

2. La aceleración de gravedad en un punto
   cualquiera de la superficie terrestre no solo depende de la
   latitud geográfica, sino también de la distribución de las masas debajo de ese
   punto.

   Esta dependencia puede ser utilizada con fines
   exploratorios mediante las mediciones de las pequeñas
   variaciones de la componente vertical del campo gravitatorio
   terrestre de esta forma se puede llegar a una
   interpretación mas o menos probable de las
   situación de las masas en el subsuelo.

   Si se sitúa una pequeña aguja imantada
   capaz de girar alrededor de un eje vertical, en un lugar
   cualquiera, ella señalara hacia un punto llamado polo
   norte magnético el cual no coincide con el polo norte
   geográfico.

   El ángulo formado por los meridianos
   magnéticos y geográficos recibe el nombre de
   declinación, y esta característica junto con la
   inclinación es de gran valía para las
   prospecciones geográficas debido a que las
   pequeñas variaciones que experimenta el campo
   magnético nos puede indicar minerales de interés comercial como la magnetita, la
   pirrotina, la ilmenita, etc. Así como también
   minerales de interés asociado a sustancias
   magnéticas como son los sulfuros de Cu, Pb y
   Zn.

3. Geomagnetismo: es el estudio de la propiedad que tiene
   la tierra de comportarse como un imán natural y dar
   origen al campo magnético terrestre.

   En base a las anomalías que pueda presentar
   las propiedades eléctricas de las rocas es que se hace
   posible localizar minerales que ofrezcan
   característica eléctricas distintivas, o
   levantan el mapa de características estructurales
   asociadas a yacimientos de petróleo o de
   minerales.

4. Geolectricidad: basa sus estudios en las propiedades
   eléctricas de las rocas como son: resistividad,
   conductividad, actividad electroquímica, etc.

   Todo esto incluye el estudio de las causas que
   producen los terremotos, su localización y las ondas
   que se reciben de ellos.

   Los terremotos son una serie de movimientos
   transitorios y repentinos del terreno, originados en una
   región limitada de la corteza terrestre y que se
   propaga desde su origen en todas direcciones. Podemos deducir
   un basamento para la prospección geofísica, ya
   que si producimos un pequeño terremoto artificial y
   detectamos los tiempos de llegada de las ondas producidas
   unas vez reflejadas o refractadas en las distintas
   formaciones geológicas, tendremos variaciones que nos
   indicaran las diferencias entre las propiedades de la
   rocas.

5. Sismología: es la ciencia
   que trata de los terremotos y
   de los fenómenos que con ellos se
   relacionan.
6. Geohidrologia: es la aplicación de los
   métodos
   de investigación de la ciencia de
   la tierra al estudio y a la prospección de las aguas
   subterráneas.

El método mas usado para prospectar aguas
subterráneas es el eléctrico a su reducido costo tanto en
aparatos como en el trabajo de
campo, ya que se puede cubrir grandes extensiones de terreno en
un tiempo relativamente reducido por un costo muy
bajo.

Ciencias Asociadas

1. Geología: es un conjunto organizado de
   conocimientos referente a la tierra.

A su vez comprende dos ramas:

• Geología Física: estudia la
  naturaleza y propiedades de los materiales que componen la
  tierra, la forma como están distribuidas los procesos
  por los cuales se forman, alteran, su transporte
  y distorsión; así como la naturaleza,
  desarrollo y transformación del paisaje.
• Geología Histórica: estudia la
  historia de
  la tierra incluyendo tanto la vida sobre la tierra como los
  cambios sufridos por ella (cambios
  Físicos)

1. Termofisica: estudia el comportamiento térmico de la tierra, la
   forma cómo varia la temperatura con la profundidad y
   como cambia la distribución de temperatura con el
   tiempo. El aporte de la Termofisica a la Geofísica se
   centra en el gradiente de temperatura y en la conductividad
   térmica.

2. El gradiente de temperatura, es la variación
   de temperatura en una corta distancia, medida en
   dirección radial de la superficie. La temperatura
   crece en la profundidad y el valor medio de gradiente es de
   0.03ºC por metros a las proximidades de la corteza
   terrestre.

   La conductividad térmica es la cantidad de
   calor que
   fluye en un segundo a través de un área de un
   metro cuadrado en una región en la que el gradiente de
   temperatura es de 1º C por metro.

   El flujo de calor
   depende tanto del gradiente de temperatura como la naturaleza
   del material a través del cual es conducido el
   calor.

3. Geografía: es un conjunto de principios
   básicos de las ciencias
   naturales, seleccionados de tal forma que incluyan las
   influencias ambiéntales, que varían de un lugar a
   otro en la superficie. Alguna ciencia que comprenden la
   Geografía y están estrechamente
   relacionadas en la Geofísica son:

• Geodesia: se encarga de las determinaciones de la
  forma y dimensiones de la tierra utilizando métodos de
  observación extremadamente preciso, junto con
  determinaciones muy cuidadosa de la gravedad.
• Meteorología: estudia el estado de
  la atmósfera en un punto y en una
  época determinada.
• Climatología: estudia el clima que es la
  condición de la atmósfera deducida de largos
  periodos de repetidas observaciones. Esto incluyen las
  probabilidades de series particulares condiciones.
• Oceanografía Física: estudia las olas,
  las corrientes y las mareas.
• Geomorfología: trata del origen y desarrollo
  de todas las formas de relieve.

1. Geoquímica Aplicada: es la ciencia que se
   encarga de estudiar los análisis químicos en
   forma adecuada, para que resulten útiles a la investigación y a la prospección
   de minerales en general.

2. En esto se incluye los procesos
   fundamentales y endógenos de los elementos
   metálicos mineralogénicos, los procesos
   magmáticos y postmagmáticos, y los procesos de
   oscilación y reducción.

   El fundamento de la geoquímica que sirve de
   base a la geofísica es: que cuando en una zona se ha
   formado concentraciones de mineral económicamente
   explotable, la zona se haya mas o menos afectada por
   manifestaciones del mismo y se produce como una especie de
   aureola la cual no puede ser detectada por la análisis
   químicos corrientes sino que necesita procedimientos especiales que debe ser
   económicos y de gran sensibilidad.

3. Biogeoquímica: al analizar las plantas que
   cubren la superficie de la tierra encontraremos elementos
   minerales, tales como: boro, zinc, hierro, cobre,
   manganeso, etc, los cuales son indispensable para el buen
   desarrollo, pero también las plantas
   asimilan otros minerales que no le son necesarios, entre estos
   están el oro, la plata, el cobre, el
   estaño, el selenio, etc. Los análisis de estas
   plantas traducidos en mapas o en gráficos nos permitirán ciertas
   deducciones que son de estimable valor.

5. Terremotos
ocurridos a partir de 1980 en América
Del Sur

6. Conclusiones

La Geofísica ha tenido un gran impacto en la vida
humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar muchos
recursos que
son explotados por el hombre para
luego transformarlos y convertirlos en productos
útiles y provechosos para su desarrollo y bienestar.
El desarrollo de la Geofísica ha permitido crear nuevas y
mejores técnicas he instrumentos, facilitando el
descubrimiento de yacimientos petrolíferos de alto nivel
productivo a menor costo y de una manera mas eficaz.El auge
alcanzado por la Geofísica y el perfeccionamiento en sus
métodos prospectivos, permitirán a la humanidad
contar con yacimientos minerales que sustituirán en futuro
a los ya agotados y dará la máxima seguridad sobre
el importante papel del petróleo como fuente
energética indispensable por muchos años mas.
Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus
deducciones de los fenómenos que estudia por medio de
métodos o sistemas cada vez
mas precisos. De allí que la Geofísica se perfila
como una ciencia de gran confiabilidad, debido a que cada
instante se ve influenciada por los avances de gran numero de
ciencias con las cuales se relaciona.

7.
Bibliografía

• ALGOMEDA P., José C. La Geofísica en la
  Industria Petrolera. Universidad
  de Oriente, Núcleo Bolívar. Venezuela.
• ASTIER, Jean Luis. Geofísica Aplicada a la
  Hidrogeología.

Editorial Paraninfo. Madrid. España,
1975.

• DOBRIN, Milton B. Introducción a la Prospección
  Geofísica..

Ediciones Omega. Barcelona, Madrid. 1961.

• ROJAS, Luis. Aplicación de la Geofísica
  en la Geología y en la Minería.
  Universidad
  de Oriente, Núcleo Bolívar. Venezuela,1982.
• http://wwwneic.cr.usgs.gov/neis/eqlists/significant.html

Autor:

Jorge Abud
Integrantes:
Goncalves Ana

González Luis
Matute Luis
Naranjo Eliézer
Valdez Richard
Ciudad Bolívar, 15 de Julio de 2003