Diversos son los materiales que pueden ser estudiados y clasificados de acuerdo a sus propiedades magnéticas, sin embargo, en el caso de la Geofísica, los materiales en los que comúnmente recae el interés es en las rocas. Veamos algunos de los comportamientos magnéticos que las rocas podrían tener.
Susceptibilidad Magnética (k)
Al someter una sustancia a un campo magnético H, ésta se magnetiza. Adquiere intensidad de imantación M proporcional al campo exterior aplicado.
Se tiene, por lo tanto: M = (k)(H) (donde la constante de proporcionalidad
k es la susceptibilidad magnética)
y además: M = m/volumen (donde m es el momento magnético)
La medición de k se realiza en laboratorio mediante un puente de
inductancia o una balanza magnética, o bien multiplicando el porcentaje de
magnetita u otros minerales magnéticos presentes en la roca por la
susceptibilidad de éstos, obtenida de tablas.
La utilidad práctica de su medición radica en la diferenciación entre rocas sedimentarias (k baja) e ígneas y metamórficas del basamento (k altas).
Fenómenos magnéticos en la materia sometida a un campo exterior
Diamagnetismo
Debido a una simetría deficiente de los orbitales de los átomos se produce un momento magnético del átomo no nulo (en los elementos que tienen un número impar de electrones en las capas electrónicas externas) y en presencia de un campo exterior se ordenan de manera que refuerzan la accion de éste. Depende de la agitación térmica de las moléculas. El valor de k es levemente positivo. Ejemplos son blenda, galena, pirita, limonita, olivino, granate, piroxenos, anfíboles, biotita, Pt, Al, Ti, Ir, etc.
Paramagnetismo
Se presenta sólo en el estado sólido, las fuerzas interatómicas producen un paralelismo de los momentos de los átomos próximos (recintos o dominios de Weiss). En presencia de un campo exterior se ordenan de forma similar al paramagnetismo, pero a nivel de recintos y con mucha mayor intensidad. El valor de k es altamente positivo. Caso de los metales nativos como el hierro, níquel y cobalto, presentes en meteoritos.
Ferromagnetismo
Se presenta sólo en el estado sólido, las fuerzas interatómicas producen un
paralelismo de los momentos de los átomos próximos (recintos o dominios de
Weiss). En presencia de un campo exterior se ordenan de forma similar al
paramagnetismo, pero a nivel de recintos y con mucha mayor intensidad. El valor
de k es altamente positivo. Caso de los metales nativos como el hierro, níquel
y cobalto, presentes en meteoritos.
Ferrimagnetismo
Se producen dos series de momentos atómicos, paralelos y antiparalelos,
pero dominan los primeros. Se da en la magnetita, pirrotina, ilmenita,
titanomagnetita, cromita, etc. La respuesta magnética disminuye con el
incremento de temperatura hasta casi cero a la llamada Temperatura de Curie,
que es de 580º para la magnetita, desde donde sólo se comporta
paramagnéticamente, fenómeno que también sucede en los minerales
ferromagnéticos. El valor de k es altamente positivo.
Antiferromagnetismo
Como en el caso anterior, pero las dos series de momentos son del mismo
orden y se cancelan mutuamente, dando respuesta prácticamente nula. El valor de
k es cero. Ejemplos son la hematita, óxidos de manganeso, de cobalto, de
níquel, de hierro, etc.
La permeabilidad del medio es la medida de la capacidad de éste para
establecer líneas de flujo magnético, es decir, cuanto más grande sea la
permeabilidad del medio, mayor será el número de líneas de flujo por unidad de
área. Puede imaginarse como la facilidad que ofrece un cuerpo al paso del flujo
magnético.
Zureks (Trabajo propio). Comparación simple de permeabilidad para: ferromagnetos (μf), paramagnetos (μp), diamagnetos (μd) y el vacío (μ0). Recuperado de https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6577080
Esta magnitud está definida por la relación entre la inducción y la excitación magnética que estén incidiendo en el interior del material:
µ = B/H
Se relaciona con k de la siguiente manera:
µ = µ0 (1 + k)
- Chelotti, L., Acosta, N., Foster, M.. (2009). Cátedra de Geofísica Aplicada Tema 04. Prospección Magnetométrica. Chubut, Argentina: U.N.P.S.J.B.
