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Segunda clase curso "Recursos Naturales no Renovables"

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Clase02

  1. 1. Evaluacion deRecursos Naturales no Renovables.
  2. 2. ProgramaI. Composición de la Tierra y su Corteza1.1. Formación de la Tierra1.2. Estructura de la Tierra1.3. Dinámica de la Tierra1.4. Composición de la Tierra1.5. Corteza terrestre2. Valorización de especies naturales, su origen y uso2.1. Clasificación de especies naturales2.2. Su origen2.3. Su uso3. Formación de yacimientos minerales3.1. Formación de yacimientos según ambientes tectónicos3.2. Tipos de yacimientos según su origen
  3. 3. 4. Métodos de exploración de recursos minerales4.1. Exploración directa4.2. Métodos gravimétricos4.3. Métodos sísimicos4.4. Métodos eléctricos4.5. Métodos electromagnéticos 4.6. Métodos de teledetección satelital5. Métodos de dimensionamiento y valorización de yacimientos minerales5.1. Factores a considerar para la valorización de yacimientos5.2. Determinación de tamaño y calidad de yacimiento6. Métodos de explotación de recursos minerales6.1. Métodos de explotación subterránea6.2. Métodos de explotación de superficie7. Cierre de faenas mineras8. El mercado de metales (Londres, Nueva York)
  4. 4. Superficie terrestreLa superficie terrestre se divide en:•Corteza Continental•Corteza oceánica
  5. 5. La corteza continental se caracterizapor:•Cadenas montañosas en forma casilineal•PlaniciesLa corteza oceánica se caracteriza por:•Dorsales (rifts) oceánicas•Fosas
  6. 6. Estructura interna de la TierraLa estructura por capas fue desarrollada gracias a lasegregación química durante las etapas temparanas dela formación de la Tierra.Las capas internas pueden ser definidas por:•Composición química•Propiedades físicas
  7. 7. Capas según composición química •Corteza •Manto •Núcleo (Interno y externo)
  8. 8. Capas según propiedades físicas •Litosfera •Astenosfera •Mesosfera •Núcleo
  9. 9. Distancia al centro de la Tierra
  10. 10. Deriva de continentes Alfred Wegener  Propuso la hipótesis de deriva de continentes en 1915  Publicado en The Origin of Continents and Oceans  Supercontinente llamado Pangaea empezó a dividirse 200 milliones de años atras
  11. 11. Evidencias Coincidencia de bordes de los continentes Evidencias fosiles Similitudes en tipos de rocas y estructuras Evidencias paleoclimáticas
  12. 12. Coincidencia de bordes de los continentes
  13. 13. Evidencias fosiles (Mesosaurus)
  14. 14. Similitudes en tipos de rocas y estructuras
  15. 15. Evidencias paleoclimáticas
  16. 16. Deriva continental y paleomagnetismo La capacidad de rocas de conservar la memoria sobre el campo magnético durante su formación impulsó el interés por estudios sobre la deriva de los continentes Los minerales magnetizados muestran  Polaridad de los polos magnéticos  Latitud actual gracias a la inclinación de la línea del campo
  17. 17. Campo magnético de la Tierra
  18. 18. Posición del polo magnético surDurante el siglo XX los polos magnéticosse movían a velocidad de 10 km por año.Últimamente – 40 km por año.
  19. 19. Componentes del campo geomagnéticoD – declinaciónI – inclinaciónH – componente horizontalZ – componente vertical, positivohacia el centro
  20. 20. Modelo IGRF International Geomagnetic Reference FieldPotencial escalar del campo geomagnético expandido en las funciones esféricas ortogonales: Donde RE es el radio promedio de la Tierra (6371.2 km), r es la distancia radial desde el centro de la Tierra, phi es la longitud este medida desde Greenwich, theta es la colatitud geocentrica Pnm es la función asociada de Legendre del grado n y de orden m.
  21. 21. Campo magnético 1900World Data Center for Geomagnetism, Kyoto University, KAGI21project
  22. 22. Campo magnético 2000
  23. 23. Campo magnético 2100 (predicción)
  24. 24. Decaimiento del valor del dipolo magnético
  25. 25. Campo geomagnético desde la última inversión
  26. 26. Inversiones históricas del campo geomagnéticoMuestras de lava en Oregon mostraron que 16 millones deaños atrás hubo un periodo de inversión. Los polos semovían a velocidad de 6º por día. En “promedio” inversiones ocurren cada 250.000 años La última inversión – Brunhess-Matuyama 780.000 años atras
  27. 27. MagnetohidrodinámicaDescribe la dinámica de fluidos que conducenelectricidad Hannes Olof Gösta Alfvén Ecuaciones de Maxwell: Premio Nobel, 1970
  28. 28. Generacón del campo magnético El núcleo externo tiene propiedades de un liquido Nucleo interno tiene una polaridad inversa que detiene la inversión
  29. 29. Similaciones Paul Roberts y Gary Glatsmaier University of Pittsburg (2000 hours processing), simularon 40.000 años de la existencia del campo magnético
  30. 30. Simulaciones 3D
  31. 31. Perfil de viscosidad
  32. 32. Distribución de temperatura
  33. 33. Lo mismo mil millones años mas tarde
  34. 34. Distribución de viscosidad con profundidad
  35. 35. Inversión
  36. 36. Proceso de inversión
  37. 37. Componentes del campo geomagnético
  38. 38. Evolución de componentes radiales
  39. 39. Propiedades magnéticas de las rocas Teoría de Ampere Corrientes elementales de Ampere reaccionan sobre la presencia del campo magnético de la misma manera como el dipolo eléctrico reacciona sobre la presencia del campo eléctrico
  40. 40. Permeabilidad magnética Permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer yhacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relaciónentre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética queaparece en el interior de dicho material.La permeabilidad del vacío, conocida también como constante magnética, serepresenta mediante el símbolo μ0 y se define como: permeabilidad magnética relativa (μr) y la permeabilidad magnética de vacío (μ0): (no es producto cruz)
  41. 41. Susceptibilidad magnéticaLa susceptibilidad magnética es el grado de magnetización de un material, en respuesta aun campo magnético. La susceptibilidad magnética volúmica se representa por elsímbolo χ, y no tiene dimensiones.donde M es la magnetización del material (la intensidad del momento magnético porunidad de volumen) y H es la intensidad del campo magnético externo aplicado.La susceptibilidad magnética y la permeabilidad magnética (μ) están relacionadas porla siguiente fórmula: μ = μ0(1 + χ)
  42. 42. Diamagnéticos bismuto, grafito, plata, agua.Diamagnéticos actúan de la misma manera que los dieléctricos en el campo eléctrico, i.e. lasmoléculas se orientan de tal manera, para desminuir el campo magnético externo. Por ende tienen permeabilidad magnética inferior a launidad, y una susceptibilidad magnética negativa Incertar frog!!!!!
  43. 43. ParamagnéticosA diferencia de diamagnéticos, los paramagnéticos y tienen los momentosmagnéticos “prediseñados”.Ellos tienen una permeabilidad magnética superior a la unidad, o, lo que es lomismo, una susceptibilidad magnética positiva (y pequeña).
  44. 44. FerromagnéticosSon los materiales que por debajo de una Material Curietemperatura determinada, llamada temperatura de temp. (K)Curie manifiestan una magnetización espontánea, Co 1388i.e. sus dipolos magnéticos se alinean Fe 1043espontáneamente formando domenes. Este efecto FeOFe2O3* 858tiene explicación en mecánica cuántica NiOFe2O3* 858 CuOFe2O3* 728 MgOFe2O3* 713 MnBi 630 Ni 627 MnSb 587 MnOFe2O3* 573 Y3Fe5O12* 560 CrO2 386 MnAs 318 Gd 292 Dy 88
  45. 45. FerromagnéticosCiclo de histéresis, magnetismo remanenteMinerales ferromagnéticos:Magnetita,Ilmenita,Pirrotina
  46. 46. Susceptibilidad magnética de algunas rocas
  47. 47. Escala de tiempo de cambio dedireccion de campo magnético
  48. 48. Evidencias sobre el movimiento de las placasNo existe el fondo oceanico más antiguo que 180 millones de años
  49. 49. Cambio de direccion de campo magnetico
  50. 50. Detección del Movimiento de las placas Estudio histórico de lavas (Fred Wine y Drum Mattues) Radiotelescopios GPS
  51. 51. Earth’s Tectonic Plates
  52. 52. Colisiones entre placas continentales

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