BREVE CRONOLOGIA GEOFISICA

PROGRAMA DE FORMACIÓN IBEROAMERICANO EN
MATERIA DE AGUAS
ÁREA TEMÁTICA 4.1. HIDROGEOLOGÍA IV
Ciudad de la Habana, Cuba
ARTURO JESÚS LORENZO FERRÁS
A continuación se expone cronológicamente una breve historia de la evolución de los métodos geofísicos y algunos de los acontecimientos mas importantes relacionados con esta ciencia.
AÑO
1300
1530
1589
1600
1621
1640
1655
1684
1750
EVENTO
Se empieza a utilizar la brújula como instrumento de navegación.
Aparece la brújula minera sueca, primer instrumento apto para la
exploración.
Descubrimientos de Galileo sobre la caída de los cuerpos
William Gilbert publicó el primer tratado científico sobre el campo
magnético de la tierra titulado De Magnete
Ley de Snell. Esta importante ley, llamada así en honor del matemático
holandés Willebrord van Roijen Snell, afirma que el producto del índice
de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un
rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y
el seno del ángulo de refracción.
Se usa por primera vez la brújula magnética para la búsqueda de Hierro.
Christiaan Huygens introduce las leyes de reflexión y refracción según
la teoría ondulatoria de la luz.
El físico británico Isaac Newton enuncia la ley de la gravitación
universal.
El geólogo británico John Mitchell inventa una balanza para estudiar las
fuerzas magnéticas.
AÑO
1777
1785
1815
1819
1827
1830
EVENTO
Charles Augustín de Coulomb inventa la balanza de torsión para medir
la fuerza de atracción magnética y eléctrica,
Charles Augustín de Coulomb demuestra que la fuerza de atracción o
repulsión entre los cuerpos eléctricamente cargados y también entre los
polos magnéticos obedecen una ley cuadratica inversa como la derivada
por Newton para la gravedad.
Robert Fox descubre que algunos minerales exhiben polarización
espontánea.
El físico danés Hans Christian Oersted llevó a cabo un importante
descubrimiento al observar que una aguja magnética podía ser desviada
por una corriente eléctrica. Este descubrimiento mostraba una conexión
entre la electricidad y el magnetismo.
Georg Simón Ohm descubre la Ley de Ohm.
Robert Fox emplea el Método de Potenciales Espontáneos en Cornwall,
Inglaterra, para encontrar extensiones de los depósitos conocidos de
cobre en esa región.
AÑO
1831
1843
1845
1847
1871
EVENTO
El científico británico Michael Faraday descubrió que el movimiento de
un imán en las proximidades de un cable induce en éste una corriente
eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Oersted. Así, Oersted
demostró que una corriente eléctrica crea un campo magnético,
mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo
magnético para crear una corriente eléctrica.
Von Werde localizó depósitos de menas trazando las variaciones en el
campo magnético.
Robert Mallet (Padre de la sismología experimental) dirige uno de los
primeros experimentos sísmicos activos. Utilizo pequeños recipientes
de mercurio a varias distancias de una fuente de explosión y midió el
tiempo en que la superficie empezó a ondear luego de la explosión.
Peter Barlow identifica las corrientes naturales existentes en la tierra y
las denominó corrientes telúricas.
George von Neumayer define la Geofísica como el conocimiento de las
relaciones físicas de la Tierra.
AÑO
1873
1879
1880
1885
1906
EVENTO
El físico británico James Clerk Maxwell unifica plenamente las teorías
de la electricidad y el magnetismo. Autor del libro Treatise on
Electricity and Magnetism (Tratado sobre electricidad y magnetismo),
en donde, por primera vez, publicó su conjunto de cuatro ecuaciones
diferenciales en las que describe la naturaleza de los campos
electromagnéticos en términos de espacio y tiempo.
Thalen publicó el primer manuscrito geofísico titulado The
Examination of Iron Ore Deposits by Magnetic Measurements.
Karl J. Zöppriz define más concretamente la Geofísica como aquella
parte de las ciencias de la Tierra que trata el estudio de la actividad de
las fuerzas físicas responsables del origen, evolución y estructura de la
Tierra.
Carl Barus, un distinguido físico de la Brown University, llevo a cabo
medidas de polarización en el filón Comstock, en Nevada.
En Suecia se realizan los primeros trabajos cualitativos de localización
de anomalías conductivas mediante la introducción de corriente por dos
electrodos fijos y la medición de las diferencias de potenciales
provocadas con dos electrodos de potenciales móviles (método de
gradientes).
AÑO
1909
EVENTO
El sismólogo serbio A. MOHOROVIVIC descubre el límite entre la
corteza y el manto, la llamativa discontinuidad de Mohorovicic o sólo
Moho, que está caracterizada por un aumento apreciable en la velocidad
de las ondas sísmicas P en una profundidad entre 5 (corteza oceánica) y
45 km (corteza continental).
1913
Conrad Schlumberger llevo a cabo con éxito medidas de polarización
espontánea para localizar un yacimiento de sulfuros en Bor.
1913
GUTENBERG, nacido 1889 en Darmstadt/Alemania calcula el valor
correcto de la profundidad del núcleo de la Tierra (2900km) con base en
datos obtenidos por la sísmica de refracción.
1915-1920 Adold Schmidt, entre otros instrumentos para la prospección magnética,
desarrolla el variómetro que lleva su nombre y que todavía está en uso.
AÑO
1919
EVENTO
Se crea la International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG), con
sede en Alemania. La IUGG está integrada por ocho Asociaciones
Internacionales:
¾ International Association of Cryospheric Sciences (IACS)
¾ International Association of Geodesy (IAG)
¾ International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA)
¾ International Association of Hydrological Sciences (IAHS)
¾ International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences
(IAMAS)
¾ International Association for the Physical Sciences of the Oceans
(IAPSO)
¾ International Association of Seismology and Physics of the Earth's
Interior (IASPEI)
¾ International Association of Volcanology and Chemistry of the
Earth's Interior (IAVCEI).
Cada cuatro años se celebra conjuntamente una Asamblea General.
En este periodo se comienza la conformación de una red mundial de
observatorios geofísicos.
AÑO
1920
1920
1920
1921
1923
1925
EVENTO
El inglés Turner demostró que existen temblores de origen profundo, a
centenas de kilómetros bajo la corteza.
Primeros usos de las observaciones sísmicas para la exploración de
petróleo y recursos minerales. Uso extensivo de la sísmica de refracción
en Irán para delinear estructuras de que contienen petróleo
Alfred Wegener postula que los continentes estaban a la deriva y que
África y Sudamérica antes estaban unidos en un mismo bloque
continental. Teoría de la Deriva Continental.
Se emplea por primera vez el método de reflexión sísmica en
Oklahoma, EEUU para fines petrolíferos. En 1971 se erigió en ese sitio
una placa conmemorativa por la Sociedad de Exploración Geofísica.
El método de refracción fue introducido en la exploración petrolífera en
México.
Gutenberg edita el "Handbuch der Geophysik", en que se define la
geofísica como la rama de la física experimental que se ocupa de la
Tierra: su interior, sus mares, su atmósfera, su campo magnético y
gravitacional. La nueva ciencia se ha consolidado.
AÑO
1927
1928
1920-1930
1920-1930
1920-1930
1939-1945
EVENTO
Los métodos de reflexión se emplean rutinariamente desde 1927 en la
exploración petrolífera (Maud field, Oklahoma) y ellos reemplazaron
rápidamente los métodos de refracción en este campo.
Se publica el que bien puede ser considerado el primer libro en el
mundo sobre Geofísica Aplicada: “Los Métodos Geofísicos de
Prospección y sus Aplicaciones a la Resolución de varios problemas
geológico-tectónicos”, que fue libro de texto en la Escuela de Minas de
Colorado (USA).
Conrad Schlumberger comienza sus trabajos innovadores en la
prospección eléctrica. Paralelamente Wenner desarrolló las mismas
ideas en los EEUU. Surgen secciones de Geofísica en varios países,
como la Sección de Geofísica del IGME (España, 1928).
Hans Lundberg introduce y desarrolla los métodos Electromagnéticos
(EM) para la exploración de depósitos de metales.
Se introducen las técnicas de Well Logging.
La segunda Guerra Mundial empuja el desarrollo de los magnetómetros
aerotransportados para la detección de submarinos.
AÑO
1947
1948
EVENTO
Los métodos electromagnéticos son adaptados para ser usados en aviones
Aparecen los métodos magneto telúricos y de la polarización inducida,
además en este tiempo se registran grandes avances en los métodos de
interpretación, en particular con respecto a los métodos magnéticos y
electromagnéticos.
1955
Aparece el magnetómetro Nuclear.
1957-1958 Se celebra “El Año Geofísico Internacional” (AGI). Este fue un proyecto
internacional para la exploración concentrada y coordinada de la Tierra y
de su entorno cósmico, en el que participaron 66 países. El periodo
escogido (de julio de 1957 a diciembre de 1958) tuvo una actividad solar
intensa. Se obtuvieron importantes resultados en muchas áreas de la
geofísica. Las principales actividades fueron el lanzamiento de satélites
artificiales que permitió el descubrimiento de los cinturones de radiación
de Van Allen, el sondeo del suelo oceánico que impulsó la teoría integrada
de la tectónica de placas y las exploraciones científicas y sistemáticas en
la Antártida. El Año Geofísico Internacional tuvo también como resultado
el Tratado del Antártico que en 1959 reservó la Antártida para la
investigación científica con fines pacíficos. Este acuerdo entró en vigor
en 1961 y ha sido firmado por un total de 27 países.
AÑO
EVENTO
1961
Surge el Magnetómetro de absorción atómica con
vapor de cesio y rubidio.
1960-1970
Surge el gradiometro magnético aeroportado.
Se crea la especialidad de Ingenieria Geofísica en
el ISPJAE, Ciudad de La Habana, Cuba. Durante
más de 35 años se gradúan varios centenares de
especialistas geofísicos cubanos y de otros países
subdesarrollados.
1962
AÑO
1966
EVENTO
Vine y Matthews publican una breve nota en que dan cuenta de que el
fondo de los océanos se está desplazando horizontalmente a velocidades
de hasta 5 cm/año. Este dato se apoya en una interpretación de las
anomalías magnéticas registradas en el Atlántico central por diversos
investigadores. A ambos lados de la cordillera atlántica central hay
franjas magnetizadas que se atribuyen a cambios en la imantación de las
rocas basálticas que allí forman la corteza terrestre. Tales cambios se
deberían a fluctuaciones en el campo magnético terrestre en ciertas
épocas geológicas, pero resulta que las franjas son simétricas respecto al
eje de la cordillera submarina.
Vine y Matthews sugieren que cada franja corresponde a un mismo
material ígneo que salió de la grieta central y luego se fue extendiendo
sobre el fondo en ambas direcciones. Así pudieron explicar
satisfactoriamente la geometría de las anomalías magnéticas, que luego
se observaron también en el océano Pacífico y en los demás océanos.
Calculando la edad de los basaltos y su distancia a la grieta central se
estima la velocidad con que se está desplazando el fondo marino.
AÑO
1966
Cont.
EVENTO
Cuando la corteza oceánica choca contra el borde de un continente se
hunde y penetra bajo éste produciéndose los temblores y otros efectos
de actividad tectónica. Esto sucedería por ejemplo en torno al océano
Pacífico. En cambio, si los continentes se desplazan junto con la corteza
oceánica, como en el caso del océano Atlántico, se produce un
alejamiento paulatino entre costas anteriormente unidas, como Europa y
África por un lado y las Américas por el otro.
Esto viene a confirmar las teorías de Wegener sobre la existencia de un
gran continente primitivo llamado Godwana, que incluyó como mínimo
África, Antártica e India durante la época precámbrica.
Estos resultados recientes forman la base para una nueva Geofísica
global, que abarca la teoría de la deriva continental, el desplazamiento
del fondo submarino, y la distribución geográfica de temblores y
volcanes.
Surge así la Tectónica
de Placas.
AÑO
EVENTO
1961-1974 Programa interdisciplinarios de investigaciones de la IUGG.
¾La Expedición Internacional en el Océano Índico (EIOI) fue uno de
los diversos programas de geofísica oceanográfica. (1961-1966)
¾Años Internacionales del Sol sin Actividad para comparar intervalos
de actividad solar máxima y mínima y sus efectos sobre los fenómenos
terrestres.(1964-1965)
¾La Década Hidrológica Internacional (DHI) fue promovida por la
Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la
Cultura (UNESCO) para tratar diversos temas relacionados con el agua,
de gran importancia práctica para la humanidad. (1965-1974).
1960-1970 Se produce un auge del empleo de técnicas geofísicas en el mundo,
fundamentalmente de SEV y Sísmica. Se desarrollan las técnicas
automatizadas de procesamiento de datos e interpretación.
1965-1995 Se realizan estudios geólogos-geofísicos regionales y detallados de todo
el territorio de Cuba, con la colaboración de especialistas Rusos,
Checos, Húngaros, Búlgaros y Alemanes.
AÑO
EVENTO
1970-1980 Se desarrollan las técnicas de Sísmicas de alta resolución en 2D como
consecuencia del pequeño “boom” de la exploración del carbón para
minería a cielo abierto a raíz de la crisis energética del ‘73. Los
resultados cristalizaron en lo que se llamo sísmica 2.5-D y se abrió el
camino a las técnicas 3D y 4D. Se desarrolla la Estratigrafía Sísmica y
de ella surge la Estratigrafía secuencial. Esta última se considera la
innovación más significativa en las ciencias de la tierra en los últimos
50 años, después de la tectónica de Placas (Neal,1993).
Fines de Se desarrollan los Sondeos Electromagnéticos de Dominio de Tiempos
1970 y (SEDT), innovación muy relevante en el ámbito de la Geofísica
principios Aplicada
de 1980
Finales de Se desarrolla el método basado en la Resonancia Magnética Protónica
la década (RMP)
del '80
Principios Comienzan a surgir equipos geoelectricos multi electródicos capaces de
de los 90' medir en 2D y 3D. Surgen programas de inversión rápidos y precisos
(Loke, 1994)
AÑO
EVENTO
Comentarios finales:
Entre 1925 Surge una generación de geofísicos empapados en las enseñanzas de
y 1965 Gutenberg y de su gran rival británico Sir Harold Jeffreys.
A partir de Surge una nueva generación de geofísicos armados con computadoras y
1965
software, ansiosos de experimentar con nuevas ideas.
Los avances en la microelectrónica y la computación elevan la calidad y
los rangos de aplicación de los métodos geofísicos.