Los geólogos utilizan varias brújulas magnéticas especializadas para medir la orientación de las estructuras geológicas mientras las mapean en el campo, para analizar y documentar la geometría de los planos de estratificación , diaclasas y/o foliaciones y lineaciones metamórficas . [1] [2] En este aspecto, el dispositivo más común utilizado hasta la fecha es la brújula analógica .
Las brújulas geológicas clásicas que tienen un uso práctico combinan dos funciones: la orientación y la navegación (especialmente en áreas remotas) y la capacidad de medir el rumbo y la inclinación de las superficies de estratificación y/o los planos de foliación metamórfica. Los geólogos estructurales (es decir, aquellos que se ocupan de la geometría y el patrón de movimiento relativo) también tienen la necesidad de medir la inclinación y la dirección de inclinación de las lineaciones.
Las brújulas de uso común incluyen la brújula Brunton y la brújula Silva .
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El concepto de brújula geológica moderna fue desarrollado por Eberhard Clar de la Universidad de Viena durante su trabajo como geólogo estructural, que publicó en 1954. [3] Una ventaja de su concepto es que el rumbo y la inclinación se miden en un solo paso, utilizando el círculo vertical para el ángulo de inclinación y la brújula para la dirección del rumbo. La primera implementación fue realizada por el VEB Freiberger Präzisionsmechanik en Freiberg , Alemania . Los detalles del diseño se realizaron en estrecha colaboración con la Universidad de Minería y Tecnología de Freiberg . [4] En 2016, Brunton Inc. presentó el Axis Pocket Transit que, por primera vez, ofrecía mediciones simultáneas tanto del rumbo como de la inclinación y la tendencia y el hundimiento en una variedad de configuraciones. Presentaba un diseño de tapa poco convencional que giraba 360 grados en ambas direcciones y dos ejes que permiten una medición precisa de ángulos verticales y horizontales en todas las configuraciones de superficies de estratificación.
Las brújulas geológicas se distinguen por la dirección en sentido contrario a las agujas del reloj de los números que aparecen en el cuadrante. Esto se debe a que la brújula se utiliza para determinar la inclinación y la dirección de inclinación de las superficies (foliaciones) y la inclinación y la dirección de inclinación de las líneas (lineaciones). Para utilizar la brújula, se alinea la tapa de la brújula con la orientación de la superficie que se va a medir (para obtener la inclinación y la dirección de inclinación), o el borde de la tapa de la brújula con la orientación de la línea (para obtener la inclinación y la dirección de inclinación). La brújula debe girarse de modo que la base de la brújula quede horizontal, lo que se consigue utilizando el nivel de burbuja incorporado en ella. A continuación, se libera la aguja de la brújula utilizando el botón lateral y se deja girar hasta que la acción de amortiguación ralentice su movimiento y, a continuación, se estabilice. Se suelta el botón lateral y la aguja se mantiene firmemente en su lugar, lo que permite al usuario leer cómodamente la orientación medida. Primero se lee la escala que indica el ángulo que forma la tapa de la brújula y luego, según el color que se muestre (rojo o negro), la punta de la aguja de la brújula con el color correspondiente. Los datos se registran entonces como (por ejemplo) 25° -> 333° (inclinación y dirección de inclinación) o (inclinación y dirección de inmersión).
Esta brújula es muy utilizada por los geólogos estructurales, midiendo la foliación y lineación en rocas metamórficas , o fallas y diaclasas en zonas mineras.
Con la llegada de los teléfonos inteligentes, también han comenzado a aparecer programas de brújula geológica basados en el teslámetro de 3 ejes y el acelerómetro de 3 ejes . Estos programas de brújula utilizan álgebra vectorial para calcular las orientaciones de los planos y las líneas a partir de los datos del acelerómetro y el magnetómetro , y permiten la recopilación rápida de muchas mediciones. Sin embargo, pueden presentarse algunos problemas. Las mediciones realizadas con brújulas geológicas de teléfonos inteligentes pueden ser susceptibles al ruido, principalmente debido a la vibración o al movimiento rápido de la mano. Los usuarios de una brújula de teléfono inteligente deben calibrar cuidadosamente sus dispositivos y realizar varias pruebas con brújulas magnéticas tradicionales para comprender las limitaciones del programa elegido.
Con las brújulas tradicionales no se registran los errores causados por una amortiguación deficiente o por el movimiento del operador. Esta limitación se elimina con el uso de una brújula digital, aunque estas pueden ser más propensas a errores debido a la sensibilidad del acelerómetro, que los programas utilizan para determinar la vertical y la horizontal. Por lo tanto, el uso profesional de una brújula geológica digital requiere la recodificación de la varianza en las mediciones individuales. No hay datos que sugieran que las brújulas digitales estén sujetas a alguna forma medible de perturbación magnética.
Las técnicas modernas de teledetección como el LiDAR y la fotogrametría permiten obtener nubes de puntos 3D precisas y densas. Estas nubes de puntos permiten la medición de orientaciones de superficies planas. Jordá et al. [5] realizaron una comparación de las orientaciones de discontinuidades medidas por medio de una brújula geológica clásica y una nube de puntos 3D fotogramétrica, demostrando que la recolección de discontinuidades en el campo de teledetección proporciona una alternativa confiable al uso de la brújula geológica.
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