Topografia AlfArOr: La brújula

Desde los tiempos mas remotos (mas específicamente, se cree que a mediados del siglo IX), años después de que se utilizara la posición de cuerpos celestes y el uso de sondas para la orientación marítima, se descubrió que el planeta Tierra presentaba un campo magnético que afectaba a los metales (al hierro, especialmente), y que este al ser cargado o "imantado" generaba una línea direccional imaginaria cuyos extremos mas no su alineación, coincidían con el norte geográfico. Y pues, con el objetivo de orientarse bajo ésta linea, se generó un dispositivo que permitiera proporcionar esta alineación, se le conoce como brújula.

Teniendo ahora una noción de como fue originada, y la idea del uso que se le ha dado desde hace años atrás, pero ahora siendo mas específicos:

¿Que es una brújula?

Es un instrumento de navegación constituido principalmente por una aguja imantada que se alinea sobre el campo magnético terrestre, que indica el polo norte magnético (y no el geográfico).

Cabe destacar que la escala que maneja generalmente es acimutal (de 0º a 360º) y que, la aguja suele llevar un contrapeso que evita que la aguja sea atraída hacia abajo (fenómeno que ocurre en un extremo de la aguja que varia según el hemisferio en el que se realice el estudio).
Estos dispositivos suelen tener un mecanismo para mantener fija la aguja, proporcionando precisión al momento de medir. También presentan una serie de niveles para estabilizar la brújula, y un "clinómetro" o un sistema que permite medir ángulos verticales.

Existen diversos tipos de brújula de los cuales tres se conocen como las de mayor importancia en el estudio de la geología de campo. Estas varían en las notaciones que utilizan y los ángulos que miden:

a) Brunton: Se usa generalmente para mediciones del rumbo y manteo. Es decir mediciones del tipo "medio circulo" y del "tipo americano" (uso de la mitad norte o la mitad este u oeste de la brújula). También mediciones del concepto "circulo completo" son posibles. La brújula "Brunton" existe en la versión azimutal (de 0 hasta 360º) y en la versión de cuadrantes (cada cuadrante tiene un rango entre 0-90º) el "rumbero".

b) Freiberger: Funciona para mediciones de círculo completo (dirección de inclinación/ manteo). Con la brújula Freiberger se puede medir en una vez la dirección de inclinación y el manteo. Pero también se puede tomar excepcionalmente datos del tipo americano (Rumbo, Manteo, dirección). Con la brújula Freiberger se mide más rápido y más fácil. Los datos del tipo círculo completo son más rápidos y fáciles de manejar.

c) Geo-Brunton: Esta brújula es una combinación del "Brunton Tradicional" y del Freiberger. Entonces se puede usar con el tipo americano (N 45 E; 65NW por ejemplo) y con la notación del círculo completo (315/65 por ejemplo). Ahora no es necesario para comprarse dos brújulas pues, el "Geo-Brunton" une todas ventajas en un equipo.

Para las explicaciones siguientes, nos basaremos en el tipo de brújula más comúnmente usado (Brunton). Por lo que a continuación se muestra una imagen con las partes que componen a este instrumento:

Ahora que se conoce la brújula, pasamos a la siguiente interrogante:

¿Cómo se realizan mediciones, mediante el uso de la brújula?

Como fue dicho anteriormente, la brújula apunta en dirección al norte magnético, el cual se encuentra desviado en cierta magnitud, del norte geográfico. Esta desviación con respecto a la posición en la que el medidor se encuentra recibe le nombre de declinación y, es la primera variable a tomar en cuenta antes de realizar un estudio de terreno con el instrumento.

Para determinar la declinación, la manera mas sencilla es consultar un mapa topográfico de la zona (de un máximo de 20 años de antigüedad, pues el norte magnético se desvía una cierta magnitud cada año) o mediante el uso de un mapa de líneas isogónicas (de igual declinación magnética).

Mapa de lineas isogónicas

Un método mas impreciso es la alineación mediante la ubicación de Polaris (cuerpo celeste, también llamado "Estrella del norte")

Una vez determinada la declinación, se procede a realizar las medidas de campo.

Al realizar dichas mediciones, se debe (o puede) empezar por medir el Acimut, que es el ángulo entre el norte magnético y un punto determinado.

Para realizar esta medida se deben seguir los siguientes pasos:

1) Abrir la brújula de manera que la tapa (el espejo) presente una inclinación de aproximadamente 140º, debe girarse la pinula de manera que quede totalmente horizontal, y se gira la punta de ésta verticalmente hacia arriba.

2) Debe permanecerse erguido y con los pies ligeramente separados entre si, se debe colocar la brújula a nivel de la cintura y sostenerla con la mano izquierda y colocando la mano derecha debajo de ella.

3) Centrar la burbuja en el nivel circular u "Ojo de pollo" y ajustar el espejo con la mano derecha hasta que el punto situado al final de la pinula sea visible en el.

4) Con la brújula aún nivelada, se rota (en torno a un eje vertical imaginario) hasta que el punto a observar y la punta de la pinula se superpongan en la linea axial del espejo (linea negra).

5) Leer el ángulo indicado por la aguja blanca que debe estar estabilizada.

6) Revisar si la linea de observación es la correcta y la brújula sigue nivelada.

7) Anotar los datos adquiridos.

La siguiente medición a realizar es la del Rumbo o ángulo entre una linea horizontal del plano y el norte geográfico. Para hallarlo se debe colocar el lateral de la brújula sobre el plano en estudio, y tomar nota de los datos que muestra la aguja, se recomienda utilizar siempre la mitad norte de la brújula al realizar esta medición.

(Dip = Buzamiento ; Strike = Rumbo)

Otra medición importante es la del Manteo o Buzamiento, que se define como el angulo horizontal entre el plano medido y el plano vertical, su dirección es perpendicular al rumbo.

En otras palabras, el buzamiento es el ángulo de la linea de máxima pendiente, con respecto a un plano horizontal imaginario. Este ángulo se mide colocando el lateral de la brújula sobre el plano en estudio y ajustando el clinómetro para que coincida con la dirección de la linea de máxima pendiente

Teniendo todo esto en mente: debe saberse como realizar las mediciones al momento de ser anotados, esto es, la notación rumbo y buzamiento, visto en la brújula.

Por lo que ahora la siguiente pregunta es:

¿Como se toma la lectura de la brújula?

Sabiendo que generalmente la brújula se lee por medio de acimuts que con una sencilla relación, se pueden leer y reescribir como rumbos es entonces que, para la medición de rumbos (tomando en cuenta que se utiliza la lectura de la mitad norte del instrumento) se tienen los dos casos siguientes:

Caso 1: La aguja apunta al cuadrante norte-este, por lo que su ángulo sería entre 0 y 90º acimutal y se denota de la siguiente manera:

N (Angulo) E

Caso 2: La aguja apunta al cuadrante norte-oeste mostrando valores entre 270º y 360º acimutal, por lo que se denota:

N (360 - ángulo) W

Puede observarse esto en la siguiente figura:

Para el buzamiento, el ángulo que se toma siempre estará entre 0 y 90º y su notación sera dada por el angulo determinado.

Los otros tipos de brújulas que fueron mencionadas anteriormente no difieren mucho en la medición, mas si en las ventajas o en la facilidad que proporciona al tomar las mismas medidas.

Un ejemplo de esto es la "Freiberger" que mide los ángulos tomando el cuadrante norte o sur (de preferencia) y posee un clinómetro externo que funciona como una "bisagra graduada". La notación de los datos tomados de esta forma es la siguiente:

Angulo aguja / Angulo de buzamiento