Guía docente de Gravimetría y Geomagnetismo (M40/56/1/7)

Figura de la Tierra, gravedad, campo gravitatorio, medidas absolutas y relativas. Campo magnético terrestre. Anomalías. Propiedades magnéticas de la Materia. Paleomagnetismo.

Comprensión de textos en inglés científico. Conocimientos fundamentales de Física y Matemáticas.

El alumno sabrá/comprenderá:

•    El campo y el potencial gravitatorio y geomagnético.

•    La forma de la Tierra y el concepto de altitud

•    Las anomalías gravitatorias y magnéticas

•    La Isostasia y sus modelos

•    El Paleomagnetismo y su relación con la Geodinámica

•    Los fundamentos de la prospección gravimétrica y magnética y sus aplicaciones.

El alumno será capaz de:

•    Analizar las anomalías gravimétricas de cuerpos enterrados

•    Realizar correcciones gravimétricas

•    Interpretar la cartografía gravimétrica

•    Analizar las anomalías de cuerpos magnéticos enterrados

•    Interpretar la geometría del campo magnético de un dipolo centrado

•    Determinar las coordenadas geomagnéticas

•    Interpretar la cartografía magnética

GEOMAGNETISMO

Capítulo 1. INTRODUCCIÓN HISTÓRICA

Capítulo 2. CONCEPTOS DE ELECTROMAGNETISMO: Imanes. Propiedades. Cargas eléctricas. Corrientes eléctricas. Campo magnético. Líneas de campo. Origen de los campos magnéticos. Fuerzas entre corrientes eléctricas. Inducción magnética. Solenoides. Campo magnético de un dipolo. Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas. Unidades magnéticas.

Capítulo 3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES: Diamagnetismo. Paramagnetismo. Ferromagnetismo. Antiferromagnetismo. Ferrimagnetismo.

Capítulo 4. MAGNETISMO DE LAS ROCAS: Propiedades magnéticas de las rocas.

Capítulo 5. MAGNETIZACIÓN REMANENTE EN ROCAS: Magnetización remanente primaria. Magnetización remanente térmica o termorremanente. Magnetización remanente detrítica. Magnetización remanente secundaria. Magnetización remanente química. Magnetización remanente isotérmica. Magnetización remanente viscosa.

Capítulo 6. CONCEPTOS DE GEOMAGNETISMO: Declinación e inclinación magnéticas. Elementos del Campo magnético terrestre. Coordenadas geomagnéticas.

Capítulo 7. CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE: Campos magnéticos interno y externo. Campo magnético de un dipolo. Geodinamo. Magnetosfera. Ionosfera. Auroras. Mapas magnéticos. IGRF.

Capítulo 8. MAGNETÓMETROS, VARIÓMETROS Y GRADIÓMETROS: Definición. Tipos. Efecto Zeeman.

Capítulo 9. ANOMALÍAS MAGNÉTICAS Y PROSPECCIÓN MAGNÉTICA: Magnetización de una roca. Reducción de datos magnéticos.

Capítulo 10. PALEOMAGNETISMO: Inversiones magnéticas.. Inversiones y Deriva continental. Papel del manto en las inversiones magnéticas. Polos magnéticos. Polo magnético virtual. Deriva polar aparente. Arqueomagnetismo.

GRAVIMETRÍA

Capítulo 1. LA GRAVEDAD: Qué es la gravedad. Unidades. Ley de la gravitación universal de Newton. Generalización a un medio continuo. Concepto de campo gravitatorio. Potencial de la gravedad. Gravedad producida por cuerpos geométricos sencillos. Densidades de las rocas.

Capítulo 2. EL CAMPO GRAVITATORIO TERRESTRE: Campo gravitatorio en una Tierra esférica. Fuerzas derivadas de la rotación. Efectos en el campo gravitatorio. Potencial de la gravedad en términos de armónicos. Aproximación de primer orden del potencial. Fórmulas de la gravedad normal. Elipsoides de referencia. Aproximaciones de orden superior. La figura de la Tierra y el Geoide.

Capítulo 3. MEDIDAS DE LA GRAVEDAD: Medidas absolutas y relativas. Tipos de gravímetros. Métodos pendulares, de caída libre, de muelle, electromagnéticos. Medidas en campo. Calibrado. Deriva de los gravímetros. Correcciones instrumentales. Estaciones de registro continuo. Medidas de la gravedad sobre móviles. Medidas de la gravedad mediante satélites artificiales.

Capítulo 4. REDUCCIONES GRAVIMÉTRICAS: Diferencias entre elipsoide, geoide y superficie real. Concepto de altitud. Corrección de aire libre. Anomalía de aire libre. Corrección de Bouguer. Corrección topográfica. Anomalía de Bouguer. Análisis de las mareas. Efectos de las mareas en la Tierra sólida. Determinación de la forma del geoide.

Capítulo 5. ISOSTASIA: Anomalías isostáticas. Correcciones isostáticas de Pratt y Airy. Compensación regional. Movimientos verticales tectónicos y postglaciares. Anomalías gravimétricas en zonas tectónicas activas.

Capítulo 6. ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS Y ESTRUCTURA TERRESTRE: Interpretación de anomalías gravitatorias. No unicidad del método inverso. Longitud de onda y separación de anomalías. Origen de las anomalías gravimétricas. Anomalías gravitatorias significativas. Correlación entre anomalías gravimétricas y estructura cortical.

PROBLEMAS PRÁCTICOS: En la mayoría de los temas el profesor planteará una serie de problemas prácticos para realizar individualmente en casa y posteriormente, en la siguiente clase, los alumnos discutirán los resultados alcanzados por cada uno de ellos.

Dos ejemplos prácticos son:

Practica INTERMAGNET: los alumnos accederán a magnetogramas reales registrados en distintos observatorios geomagnéticos, que están accesibles por internet a través de la base de datos INTERMAGNET. Una vez descargados los ficheros correspondientes, los alumnos los leerán utilizando MATLAB y se procederá a realizar una serie de cálculos básicos.

Práctica de anomalías magnéticas y expansión del fondo oceánico, con información aportada por el profesor para su procesamiento y posterior interpretación. Durante el transcurso de la asignatura los estudiantes elegirán un trabajo de investigación publicado en alguna revista especializada, entre los ofertados por los profesores. Posteriormente serán expuestos en clase para ser debatidos entre todos los alumnos y el profesor.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Adquisición y tratamiento de datos de los satélites GOCE y GRACE con el software instalado en el aula de informática del Instituto Andaluz de Geofísica (Campus de Cartuja), para la obtención de los distintos Geoides y mapas de anomalías de la gravedad.

PRÁCTICAS DE CAMPO: Se realizarán prácticas de campo de la parte de Magnética con la instrumentación necesaria y en lugares cercanos a la capital de Granada, usualmente en el Campus de Cartuja.

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GRAVIMETRÍA

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Regional and residual anomaly separation in microgravity maps for cave detection: The case study of Gruta de las Maravillas (SW Spain). F. J. Martínez-Moreno, J. Galindo-Zaldívar, A. Pedrera, T. Teixidó, J. A. Peña, L. González-Castillo, 2015. Journal of Applied Geophysics. Volume 114, March 2015, Pages 1-11. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926985115000087

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GEOMAGNETISMO

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El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

• Pruebas, ejercicios y problemas, resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso: 10-20%
• Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo): 10-20%
• Presentaciones orales: 35-40%
• Memorias: 10-10%
• Aportaciones del alumno en sesiones de discusión y actitud del alumno en las diferentes actividades desarrolladas: 5-10%

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

•    Pruebas escritas 100%

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

•    Pruebas escritas 100%

Al principio del curso, se llevarán a cabo reuniones de coordinación según establece el Sistema de la Garantía de la Calidad.