Construcción e interpretación de los mapas normales y anómalos del campo geomagnético en el territorio de la República de Cuba

      El estudio y representación del campo magnético normal es necesario para la obtención de las cartas de las componentes del campo magnético anómalo a partir de las mediciones obtenidas durante la ejecución de los levantamientos magnéticos. Además las cartas de los ángulos de inclinación y declinación magnéticas encuentran su aplicación en tareas de modelaje para la interpretación de estructuras y en la orientación marítima o aérea en el caso de la declinación.

      Otra de las componentes que juega un papel fundamental dentro del CT es el campo magnético anómalo (CA), por ser precisamente el que esta determinado por las estructuras más superficiales de la corteza terrestre y cuyo estudio es de gran interés para la solución de tareas económicas, científicas y sociales como son la determinación de yacimientos y estructuras favorables para su acumulación, caracterizaciones geólogo-tectónicas para el completamiento de los estudios de sismisidad previos a la construcción de obras sociales o económicas de gran envergadura entre otras.

      Un aspecto a tener en cuenta, de gran incidencia en el valor del CN son las variaciones de largo período conocidas por variación secular (VS). Estas variaciones no tienen una distribución espacio-temporal homogénea sobre la superficie terrestre debido
en mayor grado a los desplazamientos de grandes bloques de la corteza, a la migración de los continentes y a los movimientos que se producen en el manto. El estudio de estas variaciones es imprescindible para la detección de los movimientos de las estructuras más profundas de la corteza y el manto superior, así como para la modelación y predicción del comportamiento del campo.

      Desde el ano 1965, en correspondencia con las investigaciones conjuntas del Instituto de Geofísica y Astronomía de la Academia de Ciencias de Cuba y el Instituto LOIZMIRAN de Rusia, se comenzó el estudio de la estructura espacio-temporal del campo geomagnético de la República de Cuba.

      La necesidad de aumentar el grado de conocimiento acerca del comportamiento del campo magnético vectorial sobre nuestro territorio conllevó a la ejecución en el mismo de un levantamiento general absoluto que permitiera por primera vez descomponer el campo en sus 7 componentes y a su vez cada una de ellas en las partes correspondientes al campo total, normal y anómalo respectivamente.

      El procesamiento ulterior de los materiales obtenidos durante la ejecución de las mediciones fue lo que dió origen a parte del material comprendido en el presente informe.

      OBJETIVOS
De acuerdo a los pasos seguidos durante la investigación se persiguieron los siguientes objetivos generales:

      -El estudio y confección de los mapas del campo geomagnético normal y su variación secular (1992.5) para la República de Cuba a escala 1:1 000 000.
-Realización de un modelo de campo normal particular para el territorio bajo estudio con la implementación de un algoritmo y sistema útil de empleo a partir de la data observacional existente en el territorio.
-Selección óptima del método de interpolación para la construcción de las cartas anómalas en el tratamiento de la base de datos existente en el país.
-Elaboración y representación de los mapas anómalos vectoriales de las componentes del campo magnético de la República de Cuba a escala 1:1 000 000.
-Interpretación regional de las cartas anómalas de las componentes del campo geomagnético del territorio de la República de Cuba a la escala 1:1 000 000.

      En el capítulo I, luego de la aplicación de varios modelos matemáticos mundiales al territorio de Cuba y su comparación con los datos procesados durante la elaboración del levantamiento
magnético, fue escogido el modelo IGRF de campo normal e IGRF y LOIZMIRAN de variación secular como los más representativos para el territorio. Estos modelos fueron utilizados posteriormente para la representación cartográfica del campo a la escala 1:1 000 000 de las 7 componentes.

      Luego de realizar la substracción del CN a los valores totales, se obtuvieron los mapas preliminares del CA de cada componente a la escala mencionada. El análisis de los datos de CA de cada etapa del levantamiento conjuntamente con los datos de todos los levantamientos vectoriales que históricamente han sido realizados en nuestro país permitió calcular los coeficientes de un modelo matemático de CN y de VS que se ajustara a las caraterísticas peculiares del campo normal regional sobre nuestro territorio y para el que se logró un mayor grado de aproximación de los datos reales al modelo en cuestión, y por consiguiente mayor detalle en el cálculo del CA.

      En el capítulo II, al obtener las cartas iniciales del CA surgió la necesidad de evaluar las metodologías utilizadas en la construcción de las mismas de acuerdo a la base de datos disponible y el grado de error que se infería de cada una de ellas, persiguiendo el fin de obtener un mapa filtrado que reflejara mejor la composición del campo que nos interesaba muestrear y de disminuir el error en la construcción de estas cartas por el uso de interpoladores y graficadores.

      Ya una vez filtrados los mapas finales, se pasó al capítulo III, donde a partir de modificaciones estudiadas por los autores se realizó la interpretación unidimensional y bidimensional de los datos en dependencia del tipo de material utilizado, perfiles o mapas, obteniendose criterios y resultados que ayudan a la interpretación regional desde el punto de vista geólogo-geofísico de nuestro territorio.

      En detalle se pueden destacar:

      – El uso de los datos de diferentes etapas de levantamientos vectoriales para el cálculo de un modelo único con la aproximación de todos los sectores a una fecha, en caso de ausencia de mediciones en los puntos de la red de paso secular.
– El empleo de un polinomio de 2do. grado para el cálculo del modelo de campo normal como un mayor ajuste que el de los modelos mundiales en base a las series de Gauss para la representación del campo normal en el territorio bajo estudio.

      -Los pasos a seguir metodologicamente en la construcción de las cartas de campos potenciales y la determinación del método de interpolación por inverso de la distancia potencia 8 y 4 puntos vecinos para una red de 15 Km y máscara de 5×5, como el método más eficaz en la construcción de las carta de los vectores del levantamiento a escala 1:1 000 000.

      – La determinación de los lineamientos magnéticos en base a los métodos empleados de análisis espectral, filtros, operadores de lineamientos y superposición de imágenes entre otros aplicados a los mapas de los vectores magnéticos y los pasos empleados en el análisis unidimensional de los datos en cuanto a profundidad de las estructuras en los perfiles concluyen en una metodología de interpretación combinada vectorial de los datos magnéticos, de la cual es válida su aplicación en otros materiales de índole regional de este u otro campo potencial.

      – La curva de profundidad contra periodo espectral en base a la correlación de los datos reales.
– La posible relación de la anomalía regional de la declinación magnética en la parte occidental de Pinar del Rio con un evento paleogeomagnético asociado a la formación de las rocas del basamento en el marco de Centro-América y el Caribe.