Descripción del Laboratorio

Creación y objetivos

El Laboratorio de Magnetismo de Materiales y Magnetismo Ambiental (L-MAGMA) inició su funcionamiento en enero de 2020 con la adquisición y puesta en funcionamiento de un sistema MS3-Bartington para la medida de la susceptibilidad magnética de materiales. El Laboratorio se encuentra ubicado en la planta baja del edificio de oficinas del Real Observatorio de Madrid, junto al Parque del Retiro y la Estación de Atocha. Para su creación, el IGN ha contado con la experiencia previa en Paleomagnetismo, Magnetismo de Rocas y Magnetismo Ambiental del personal de su Servicio de Geomagnetismo, que lleva desarrollando tareas y proyectos en estos campos desde el año 2007.

Debido al incremento progresivo de la participación del IGN en proyectos de este ámbito, y muy especialmente debido a su participación en los proyectos de investigación Antropicosta-2 y PROMEDED, que obtuvieron financiación en las convocatorias competitivas de 2018 y 2019 del Plan Nacional de I+D+i, el IGN decidió hacer una inversión a futuro con la creación de L-MAGMA y con la expansión y potenciación de sus actividades en el campo del Magnetismo Ambiental (uso del Magnetismo de Rocas como herramienta de caracterización mineralógica aplicada al estudio de procesos ambientales, paleoambientales y paleoclimáticos). Los problemas medioambientales y el cambio climático se cuentan entre los desafíos más importantes que afronta nuestra sociedad en el presente, y su importancia no hará sino crecer en el futuro, como así lo reconocen todas las estrategias y líneas prioritarias de inversión pública en I+D+i tanto a nivel nacional como europeo e internacional.

En este contexto, el Magnetismo Ambiental es una herramienta capaz de abordar el estudio de numerosos problemas ambientales y paleoambientales y contribuir al conocimiento del impacto antrópico sobre los sistemas terrestres, tanto en el presente como en el pasado reciente, y a partir de ahí contribuir a anticipar la respuesta futura de esos sistemas terrestres al forzamiento antrópico. Por ello, el objetivo primordial de L-MAGMA es dar un apoyo instrumental adecuado y propio para el desarrollo de los proyectos de Magnetismo Ambiental que lleva a cabo el Servicio de Geomagnetismo, tanto propios como en colaboración con otras instituciones como Universidades y Organismos Públicos de Investigación.

Además, la instrumentación de L-MAGMA puede utilizarse para cualquier trabajo de caracterización magnética de materiales y magnetismo de rocas. L-MAGMA tiene vocación de servicio público, por lo que cualquier investigador o grupo de investigación que esté interesado en el uso de los equipos e instalaciones de L-MAGMA será bienvenido y sus necesidades se intentarán encajar del mejor modo posible dentro del calendario de uso y medidas del laboratorio, accediendo a (Protocolo de Acceso y Uso).

Instrumentación

En la actualidad, L-MAGMA está dotado con los siguientes equipos e instrumentación:

Sistema MS3-Bartington para la medida de la susceptibilidad magnética

Medida de la susceptibilidad magnética de materiales geológicos, tanto para muestras discretas como para testigos completos y medidas en campo, equipado con los siguientes sensores:

- Sensor MS2B de doble frecuencia para la medida de la susceptibilidad magnética de muestras discretas a dos frecuencias distintas.

 

- Sensor MS2G para muestras pequeñas (~ 1 ml), para la medida de la susceptibilidad magnética de muestras discretas a una frecuencia.

 

- Sensores core-through MS2C80, MS2C130 y MS2C160, con diámetros internos de 80 mm, 130 mm y 160 mm respectivamente, para la medida de la susceptibilidad magnética de testigos cilíndricos enteros o medias cañas (u-channels). Resolución espacial ~ 4-5 cm.

 

- Sensor MS2E superficial para la medida de la susceptibilidad magnética sobre superficies planas, especialmente sobre planos de corte longitudinal de testigos (superficies planas de medias cañas o u-channels; resolución ~4 mm).

 

- Sensor MS2K superficial de campo para la medida de la susceptibilidad magnética en superficies aproximadamente planas (cortes geológicos, afloramientos, planos de rocas).

 

- Sensor MS2D de campo para la medida de la susceptibilidad magnética sobre el terreno (suelos, afloramientos, arqueología, exploración, etc.). Sumergible hasta ~ 50 cm de profundidad.

 

- Sistema X/T para la medida de la susceptibilidad magnética de muestras discretas en función de la temperatura, con opciones de alta temperatura (control activo de temperatura hasta 900º C) y de baja temperatura (monitoreo pasivo de la susceptibilidad durante el calentamiento espontáneo de muestras pre-enfriadas con nitrógeno líquido a 77 K hasta temperatura ambiente).

 

Rail de laboratorio para el desplazamiento manual y análisis de testigos enteros y medias cañas o u-channels de hasta 1.8 m de longitud

Equipado con flexómetro digital para posicionamiento preciso (ASC manual core-track analysis system).

 

Rail de campo para el desplazamiento manual y análisis de testigos enteros y medias cañas o u-channels de hasta 1 m de longitud

Equipo de fabricación propia.

 

Magnetómetro portátil de muestra rotante PSM (Portable Spinning Magnetometer) de MAG Instruments

Para la medida de la imanación remanente, tanto natural como impartida en laboratorio, de muestras macroscópicas de paleomagnetismo y magnetismo de rocas. Puede utilizarse en laboratorio o ser transportado al campo o a otros centros de investigación, litotecas, etc.

 

Imanador de pulsos IM-10-30 de ASC Scientific

Para impartir imanaciones remanentes a muestras macroscópicas de paleomagnetismo y magnetismo de rocas. Equipado con un juego completo de 4 bobinas generadoras de pulso que permiten producir campos magnéticos en el rango 0-5 T.

 

Balanza de precisión y material para preparación de muestras

Mortero de ágata, bolsas, cápsulas de gelatina, cajas de policarbonato, etc.

 

Equipo de separación magnética automática

Con imanes de neodimio y bomba peristáltica (equipo de fabricación propia).

 

Equipo para separación magnética manual

Con imanes de neodimio.

 

Estufa para secado de muestras modelo Selecta SELE.2000254

Con gran capacidad (150 l) y dimensiones internas de 50x60x50 cm, permite el secado simultáneo de un gran número de muestras de magnetismo ambiental en condiciones de temperatura controlada (hasta 250º C).

 

Baño de ultrasonidos calefactor modelo Selecta SELE.3000865

Con capacidad para 5 l y dimensiones interiores de 15x24x14 cm, este equipo se utiliza para la disgregación, mediante ultrasonidos, de muestras ricas en arcillas, previa a su examen microscópico o a su tratamiento para extracción magnética, así como para la limpieza de material de laboratorio de pequeñas dimensiones.

 

Tanque Dewar para almacenaje de nitrógeno líquido

(U.S. Solid-LNT00003, capacidad para 10 litros), equipado con 6 canastas de inmersión de muestras y guantes y gafas de protección.

 

Microscopio estereoscópico (lupa binocular) Nikon SMZ1270

Equipado con cámara digital E3CMOS de 6.3 MP.

 

PDA portátil Trimble Nomad

Para el control el campo y almacenaje de datos del equipo de susceptibilidad magnética MS3-Bartington.

 

Dos arcones refrigeradores/congeladores HI-Sense FT403D4AW1/FT386D4AWLYE y un refrigerador-congelador estándar de pie

Para conservación en frío de muestras y testigos de hasta 1 m de longitud.

 

Equipo de campo para la obtención de muestras de roca orientadas para estudios de paleomagnetismo

Taladradoras de gasolina Pomeroy con refrigeración por agua, brocas amagnéticas con mordida de diamante, inclinómetros y brújulas magnéticas y solares Brunton, inclinómetros ASC Scientific, GPS, etc.

 

Russian corer (barrena rusa)

De Eijkelkamp Soil&Water para perforación y extracción de sondeos en turbas y sedimentos blandos, con extensiones que permiten muestrear hasta 10 m de profundidad (diámetro de la muestra 52 mm; longitud de cada tramo de testigo 50 cm).

 

Barrena forestal Haglöff

Para la extracción de muestras dendrocronológicas de 1 cm de diámetro y hasta 50 cm de longitud.

 

Material para el despliegue de laboratorio portátil

De análisis de testigos y muestras en campo o en otros centros/laboratorios: banco de trabajo portátil, sillas portátiles, carpa impermeable, etc.