Caracterización magnética de suelos en el área de Manizales, Colombia

Abstract

En este estudio se planteó una metodología para la caracterización magnética de suelos en el área de Manizales. Los suelos de esta zona ocupan una de las zonas productivas más importantes en Colombia. El estudio consistió en muestrear un perfil de 120 cm de profundidad (PSM3), tres muestras superficiales hasta de 50 cm (PSM0, PSM1 y PSM2) y siete núcleos superficiales de hasta 25 cm de profundidad (PSM4, PSM6, PSM7, PSM8, PSM9, PSM10 y PSM11). A las muestras PSM0, PSM1 Y PSM2 se les hizo curvas de histéresis a temperatura ambiente y a bajas temperaturas con un magnetómetro de muestra vibrante (VSM) y análisis de éstas a través de diagramas de cuadratura de coercitividad (SC), cuadratura de coercitividad de remanencia (SCR), diagramas de Day y espectros acumulativos y diferenciales. A la muestra PSM2 se le hizo un separado magnético con el fin de mejorar la respuesta magnética. Al separado PSM2 también se le hizo estudios adicionales de microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDS), difracción de rayos X (XRD), magnetización de remanencia isotermal en ciclo a baja temperatura (LTSIRM) y medidas de magnetización de saturación de remanencia isotermal en ciclo a temperatura ambiente (RTSIRM). A los núcleos (PSM4, PSM5, PSM6, PSM7, PSM8, PSM9, PSM10, PSM11) se les practicó medidas de susceptibilidad magnética cada 2 cm a diferentes frecuencias, 9, 0.465 y 4.65 kHz con el objeto de detectar la presencia de minerales en el estado superparamagnético (SP). Con el estudio que se realizó se encontró que el material predominante en las muestras PSM0, PSM1 y PSM2 son titanomagnetitas con altos contenidos de titanio (0.5 x 1) en estado multidominio (MD). Esto se concluye con base en las distribuciones acumulativas y diferenciales de las curvas de histéresis por debajo de 300 mT en su mayor proporción, diagramas Day, diagramas de cuadratura de coercitividad (SC) y cuadratura de coercitividad de remanencia (SCR), valores de los parámetros Mr, Mrs, Bc y Bcr de las curvas de histéresis, análisis de SEM, XRD, EDS, RTSIRM y RTSIRM (para PSM2). El perfil de 120 cm de profundidad de PSM3 presenta un incremento de la susceptibilidad magnética con la profundidad. Esto es compatible con la disolución de minerales magnéticos en el horizonte A. Esto se concluyó a partir de las medidas de susceptibilidad magnética a tres diferentes frecuencias 0.465, 4.65 y 9 kHz. Por último se encontró altos valores de susceptibilidad sin un patrón definido para la muestra PSM7 (Industria ACASA) indicando la posible presencia de contaminación y valores bajos de susceptibilidad para PSM6 y PSM8 (control de bosque). En los demás núcleos se observa un incremento de la susceptibilidad magnética con la profundidad en el horizonte A. La susceptibilidad magnética dependiente de la frecuencia fue un parámetro que aparecía entre 1% y 6% en la mayoría de los núcleos indicando la XII presencia de minerales en el estado superparamagnético (SP) con relativamente bajas concentraciones. / Abstract. Magnetic measurements showed multidomine (MD) titanomagnetitites (0.5 x 1) for soil samples. The magnetic susceptibility increases with depth (soil profile). Low quantities of superparamagnetic (SP) particles were found due to frequency dependent susceptibility measurements. Furthermore, the relative susceptibility values were high near to ACASA (smelting industry) linked to pollution.