Propiedades magnéticas
Las propiedades magnéticas de las rocas y de algunos minerales influyen en la prospección geofísica y los principios del método magnético, por tal razón se ha decido describirlos en este artículo como parte del estudio de los métodos geofísicos.
Aunque se rigen por las mismas ecuaciones fundamentales, los estudios magnéticos y de gravedad son muy diferentes.
Las propiedades magnéticas de las masas rocosas adyacentes pueden diferir en varios órdenes de magnitud en lugar de en un pequeño porcentaje.
Polos, dipolos y magnetización.
Un polo magnético aislado, si existiera, produciría un campo que obedeciera la ley del cuadrado inverso.
En realidad, la fuente magnética fundamental es el dipolo, pero, dado que una línea de dipolos de extremo a extremo produce el mismo efecto que los polos positivos y negativos aislados en los extremos opuestos de la línea (Figura 1), el concepto de polo es a menudo útil.
Un dipolo colocado en un campo magnético tiende a girar, y por eso se dice que tiene un momento magnético.
El momento del imán simple de la Figura 1, que es efectivamente un polo positivo, fuerza m, a una distancia de 2L desde un polo negativo −m, es igual a 2Lm. La magnetización de un cuerpo sólido se define por su momento magnético por unidad de volumen y es un vector, con dirección y magnitud.
Susceptibilidad magnética
Un cuerpo colocado en un campo magnético adquiere una magnetización que, si es pequeña, es proporcional al campo:
M = kH
La susceptibilidad magnética, k, es muy pequeña para la mayoría de los materiales naturales, y puede ser negativa (diamagnetismo) o positiva (paramagnetismo).
Los campos producidos por materiales diamagnéticos y materiales paramagnéticos generalmente se consideran demasiado pequeños para afectar los magnetómetros de levantamiento, pero los magnetómetros modernos de alta sensibilidad están creando excepciones a esta regla.
La mayoría de las anomalías magnéticas observadas se deben al pequeño número de sustancias ferromagnéticas o ferrimagnéticas en las que los imanes moleculares se mantienen paralelos por fuerzas de intercambio intermolecular.
Por debajo de la temperatura de Curie, estas fuerzas son lo suficientemente fuertes como para superar los efectos de la agitación térmica.
La magnetita, la pirrotita y la maghemita, que tienen temperaturas de Curie de aproximadamente 600 ° C, son los únicos minerales magnéticos naturales importantes y, de los tres, la magnetita es, con mucho, el más común.
La hematita, el mineral de hierro más abundante, tiene una susceptibilidad muy pequeña y muchos depósitos de mineral de hierro no producen anomalías magnéticas significativas.
Las propiedades magnéticas de las rocas altamente magnéticas tienden a ser extremadamente variables y su magnetización no es estrictamente proporcional al campo aplicado.
Las susceptibilidades citadas son para las intensidades de campo promedio de la Tierra.
Remanencia Magnética
Los materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos pueden tener momentos magnéticos tanto permanentes como inducidos, por lo que su magnetización no es necesariamente en la dirección del campo de la Tierra.
La relación de Konigsberger del momento permanente al momento que se induciría en un campo estándar de la Tierra de 50 000 nT, es generalmente grande en rocas altamente magnéticas y pequeña en las débilmente magnéticas, pero ocasionalmente es extraordinariamente alta (> 10 000) en hematites.
Las anomalías magnéticas debidas enteramente a la remanencia a veces son producidas por minerales hematíticos.
Susceptibilidades magnéticas de rocas y minerales.
La susceptibilidad magnética de una roca por lo general depende de su contenido de magnetita.
Los sedimentos y las rocas ígneas ácidas tienen pequeñas susceptibilidades, mientras que los basaltos, doleritas, gabbros y serpentinitas suelen ser muy magnéticos.
El clima generalmente reduce la susceptibilidad porque la magnetita se oxida a hematita, pero algunas lateritas son magnéticas debido a la presencia de magnetita y hematita remanentemente magnetizada.
Las susceptibilidades, en unidades SI racionalizadas, de algunas rocas y minerales comunes se dan en la Tabla 1.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
