Geofisica

LA GEOFISICA

La Geofísica (etimológicamente, del griego, naturaleza de la Tierra) es la ciencia que estudia los campos físicos vinculados a nuestro planeta. Es decir, que estudia la Tierra mediante métodos de la física, de carácter indirecto, a fin de conocer su evolución y características actuales (geofísica pura) y también como herramienta de prospección de recursos (geofísica aplicada). Pueden medirse directamente los campos físicos naturales (gravedad, magnetismo, radioactividad, geotermas, etc.) o generarse campos artificiales por emisión de electricidad, energía sísmica, etc., para así obtener mediciones más efectivas a los fines exploratorios.

HISTORIA

En la antigua Grecia encontramos los primeros estudios rigurosos sobre la Tierra y el cielo, que aparecen también después en otras civilizaciones (Chinos, Mayas, etc.), destacándose Eratóstenes de Cirene quien a finales del siglo III a. C. calculó con escaso error el radio terrestre, así como la distancia de la Tierra al Sol y la inclinación del eje planetario.

El conocimiento de la Tierra se aceleró desde el Renacimiento. El término geofísica es empleado inicialmente por JuliusFröbel en 1834 y otros autores en años siguientes, pero aparece publicado por vez primera en Alemania gracias a Adolf Mühry en 1863: “BeitraegezurGeophysikundKlimatographie”, y luego nuevamente en 1887 en el “Handbuch der Geophysik” de S. Günther.

Si bien hubo algunas exploraciones geofísicas informales ya desde la alta Edad Media, el primer aparato específico de prospección geofísica data de 1879, el magnetómetro de los alemanes Thalen y Tiberg, con el que exitosamente buscaron yacimientos de hierro. Y la primera cátedra de geofísica se debe a Emil Wiechert, en 1898 en Göttingen, Alemania.

DESARROLLO DE LA GEOFÍSICA

“Muchos de los contenidos científicos de la Geofísica son tan antiguos como la ciencia misma. Esto no es de extrañar, ya que la Tierra es el primer laboratorio en el que se realizan observaciones y al que se aplican las teorías científicas. Muchas de las disciplinas que componen hoy la Geofísica extienden sus raíces hasta los orígenes de las ciencias en la Antigüedad. Entre los antiguos griegos de los siglos III y IV

a. de C., como, por ejemplo, Eratóstenes y Aristóteles, por sólo citar a dos, se encuentran ya cálculos geodésicos del tamaño de la Tierra y discusiones sobre el origen de los terremotos.

La Geofísica moderna se desarrolla a la par de la ciencia en los siglos XVI Y XVII con Galileo, Gilbert, Newton, Halley, etc., y progresa juntamente con ella en los siglos XVIII y XIX. Sin embargo, el término «Geofísica», de acuerdo con W. Kertz, aparece por primera vez en 1863 en el tratado de Adolf MühryBeitraegezurGeophysikundKlimatographie. Georg van Neumayer, en 1871, define la Geofísica como el conocimiento de las relaciones físicas de la Tierra. En 1880, el profesor de Geografía de Kónisberg Karl J. Zoeppritz define más concretamente la Geofísica como aquella parte de las ciencias de la Tierra que trata del estudio de la actividad de las fuerzas físicas responsables del origen, evolución y estructura de la Tierra.

La Geofísica para él llena un vacío existente en las ciencias de la Tierra que entonces constituían la Geografía y la Geología “Antes de la generalización del término «Geofísica», los contenidos de esta ciencia se designaron con otros nombres. A. G. Werner, que procedía de la minería y geología, utiliza en 1755 el término «Geognosia», y mucho antes, en el siglo XVII, J. Zahn y A. Kircher utilizaron el de «Geoscópica». Alejandro von Humbolt, al que se le considera como uno de los padres de la Geofísica moderna y cuya influencia en esta ciencia fue muy grande, utilizó el término «PhysikalischeGeographie» (Geografía Física) y Franz

Neumann el de «Physik der Erde» (Física de la Tierra). A finales del "siglo XVIII v principios del XIX, fuera del ámbito germano, en Francia, encontramos el uso del término «Theorie de la Terre» (Teoría de la Tierra) por De la Metherie y el de «Physique du Globe» (Física del Globo) por Saigey, término este último que sigue usándose en la actualidad. En Inglaterra, el profesor de Cambridge W. Hopkins introduce en1838 el término "PhysicalGeology» (Geología Física) para designar la ciencia que trata de los aspectosfisicomatemáticos de la Geología“Como resume Kertz, al final del siglo XIX, la Física había perdido el interés por la Tierra, para la

Geología los métodos de la Geofísica le eran extraños y sus temas demasiado generales y algo parecido lesucedía a la Geografía. Esta situación justificaba el nacimiento de una ciencia separada con un nombre ycontenido específico, la Geofísica. Esta ciencia queda consagrada definitivamente a finales del siglo XIX.

Con el texto de S. GüntherHandbuch der Geophysik, publicado en 1887, con la primera revista especializada creada en 1893 por G. Gerland, BeiträgezurGeophysik, y con la primera átedra de Geofísica establecida en 1898 en la Universidad de Gottingen y que ocupó Emil Wiechert.

“La tendencia a unificar en una sola ciencia, a la que finalmente se dio el nombre de Geofísica, los aspectos fisicomatemáticos de los fenómenos relacionados con la Tierra encuentra desde sus principios el problema de establecer su relación con dos ciencias más antiguas, la Geografía y la Geología. Ya Günther en el prólogo de su obra se extiende en este sentido sobre el significado de la Geofísica y su carácter físicoen contraste con el carácter más descriptivo de la Geografía y el limitado a los materiales directamente observables en la superficie de la Tierra y en pequeña escala de la Geología. Sin embargo, la separación entre Geología y Geofísica no es tan clara al principio, como lo de muestran la obra de E. Suess Das Anlitz der Erde, yM. Neumayr y E. Suess, Erdgeschichte. que tratan igualmente temas de ambas ciencias.

“Otro problema es la relación entre la Geofísica y la Geodesia, ciencia con una larga tradición y vinculada en muchos aspectos a la Astronomía. Sobre este asunto hay muchas opiniones, aunque se suele vincular a la Geofísica la parte de la Geodesia física y Gravimetría.

LA GEOFISICA Y SU RELACION CON LA GEOLOGIA

Hemos visto que el inicio de la Geofísica como una ciencia independiente se realiza en la tradición alemana desde la Física y las Matemáticas y de una manera un tanto desligada de la Geología. Esta desconexión se agudiza en cierta manera durante la primera mitad de este siglo, durante la cual las interrelaciones entre ambas disciplinas fueron escasas. Esta situación es algo distinta en Estados Unidos al estar en muchas universidades la Geofísica integrada en un mismo departamento junto con la Geología.

El contacto entre ambas disciplinas es, en efecto, muy necesario. La parte de la Geofísica que trata de la Tierra sólida necesita del conocimiento detallado de las capas superficiales que aporta la Geología, y su interpretación de la evolución temporal de las estructuras, y la Geología a su vez necesita de la Geofísica,si no quiere anclarse en una interpretación meramente cualitativa y descriptiva de los fenómenos geológicos. El geólogo, que estudia una región muy concreta, necesita relacionar sus observaciones con procesos tectónicos y estructuras más amplias y profundas cuya información le aporta la Geofísica.

Afortunadamente, la tendencia actual es la de un acercamiento de ambas disciplinas, al acentuarse la matematización y el empleo de métodos físicos en el estudio de los problemas geológicos. Baste mencionar, entre otros, la determinación de las edades de estratos y fósiles por métodos radiactivos, el uso del magnetismo remanente de las rocas para determinar el movimiento relativo de bloques de la corteza terrestre y el empleo, cada vez más frecuente, de los métodos geofísicos al estudio de los estratos y formaciones geol6gicas. Por otra parte, al enfrentarse la Geofísica con problemas cada vez más concretos de la estructura y dinámica de la corteza terrestre, necesita para la interpretación de sus observaciones la información de los estudios geológicos, un gran impulso a esta cooperación interdisciplinar se ha logrado con los proyectos internacionales Geodinámico y de la Litosfera en los que entre 1970 y 1990 se aunaron esfuerzos de todas las disciplinas de las ciencias de la tierra para abordar problemas relacionados con la estructura y dinámica de litosfera, corteza y manto superior de la Tierra. Es muy posible que con el tiempola separación tan rígida entre Geofísica y Geología desaparezca en beneficio de unas ciencias de la Tierra unificadas, en las que las distintas metodologías científicas tengan su aplicación al estudio de los fenómenos relacionados con la Tierra.”

LA GEOFÍSICA EN LA INDUSTRIA PETROLERA

En 1924 se descubrieron los primeros yacimientos petrolíferos utilizando métodos geofísicos como gravimetría con balanza de torsión y sísmica de refracción.

Desde esa fecha hasta nuestros días, el auge de la geofísica ha ido en progresivo aumento hasta el punto de que hoy en día no se pueden localizar hidrocarburos sin recurrir a los métodos geofísicos, estos se debe a que los geólogos por sus propios medios no pueden determinar con precisión posibles depósitos petrolíferos en caso de: trampas estructurales, anticlinales, fallas y anticlinales fallados; si la serie que la cubre no es concordante con las capas de la estructura; si el eje de la estructura petrolífera no coincide con el eje estructural visto en superficie; si la falla que produce la trampa no es visible en superficie. O en otro tipo de trampas;

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