CUÁNTO DURA UNA INVERSIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE? El campo magnético terrestre (o campo geomagnético) está generado por el movimiento complejo que
tiene lugar en el núcleo externo de
la Tierra. En su mayor parte, este
campo es asimilable al que generaría
una barra de imán situada en el
centro del planeta

Sagnotti, L.

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LA GEOLOGÍA ES NOTICIA
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra AEPECT 22.2- 2014
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2014 (22.2) – 91
El nuevo DNI 
del primer 
dinosaurio 
definido en 
España
Luis Alcalá, Rafael Royo -Torres y Alberto Cobos (pag. 95)
Nuevos datos de la última inversión 
del campo magnético terrestre 
¿CUÁNTO DURA UNA INVERSIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE?
Leonardo Sagnotti _______________________ (pag. 92)
EL ARAGOSAURUS ISCHIATICUS
92 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2014 (22.2)
El campo magnético terrestre (o 
campo geomagnético) está genera-
do por el movimiento complejo que 
tiene lugar en el núcleo externo de 
la Tierra. En su mayor parte, este 
campo es asimilable al que genera-
ría una barra de imán situada en el 
centro del planeta. La prolongación 
de este dipolo magnético “ideal” in-
tersecta con la superficie terrestre 
en dos puntos que definen los deno-
minados polos geomagnéticos, cuya 
posición varía lentamente (variación 
secular). En tiempos geológicos el 
campo geomagnético puede consi-
derarse como un campo puramente 
dipolar, donde en eje del dipolo coin-
cide aproximadamente con el eje de 
rotación de la Tierra, y donde la in-
clinación de las líneas de fuerza au-
menta progresivamente del ecuador 
hasta el polo. En un periodo de pola-
ridad normal, en el que vivimos ac-
tualmente, estas líneas de fuerza se 
dirigen hacia el centro de la Tierra 
en el hemisferio norte y salen de la 
superficie en el hemisferio sur (Fig. 
1a). Los estudios de paleomagnetis-
mo, que se basan en el análisis del 
magnetismo fósil de las rocas, nos 
indican que el campo geomagnético 
puede ser también estable con una 
configuración inversa (Fig. 1b), y 
que a lo largo del tiempo geológico 
se han sucedido repetidamente pe-
riodos con estas dos polaridades. Al 
contrario que el Sol, donde el campo 
magnético se invierte regularmen-
te más o menos cada 11 años (ciclo 
solar), las inversiones del campo 
geomagnético son irregulares y mu-
cho menos frecuentes. Se han docu-
mentado 21 inversiones geomagnéti-
cas durante los últimos 5,3 millones 
de años (Fig. 1c), lo que implica que 
durante este periodo de tiempo, de 
media, se ha producido una inver-
sión cada aproximadamente 250.000 
años. El mecanismo que causa estas 
inversiones todavía se desconoce. 
Einstein consideraba que la com-
presión del mecanismo que genera 
y gobierna la dinámica del campo 
geomagnético es uno de los desafíos 
no resueltos más importantes de la 
física. 
La investigación sistemática de 
las inversiones de polaridad han per-
mitido reconstruir una escala tempo-
ral global de polaridad geomagnéti-
ca (Fig. 1c), que fue fundamental en 
los años 60 del s. XX para confirmar 
la expansión del fondo oceánico y 
para el desarrollo de la teoría de la 
tectónica de placas. Se sabe que la 
última inversión completa del campo 
geomagnético se recomonta a hace 
780.000 años, y define el límite en-
tre el Pleistoceno inferior y medio. 
En la terminología estratigráfica, se 
utiliza el término de cron magnético 
al intervalo temporal que tiene un 
predominio de polaridad normal o 
inversa. Los crones magnéticos tie-
¿CUÁNTO DURA UNA INVERSIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE?
Nuevos datos de la última inversión 
del campo magnético terrestre 
LEONARDO SAGNOTTI
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanolo-
gia, I-00143 Roma, Italy
ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484  – Pags. 92-94
c) Escala de polaridad geomagnética
0.78
0.99
1.07
1.18
1.78
1.95
2.08
2.15
2.58
3.04
3.12
3.21
3.33
3.60
4.19
4.30
4.49
4.63
4.80
4.90
5.00
5.24
Kaena
Mammoth
Cochiti
Nunivak
Sidufjall
Thvera
Reunion
Olduvai
Cobb mountain
Jaramillo
SubcronCronEdad (Ma)
2
3
4
5
0
1
B
ru
nh
es
M
at
uy
am
a
G
au
ss
G
ilb
er
t
Fig. 1: Representación esquemática de la línea de fuerza del campo geomagnético dipolar durante un periodo de polaridad normal (a) y inverso (b). c) Escala 
temporal de la polaridad geomagnética para los últimos 5,3 millones de años.
b) Polaridad Inversa
S
N
a) Polaridad Normal
S
N
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2014 (22.2) – 93
nen una duración típica del orden de 
centenares de miles de años y pue-
den contener intervalos de tiempo 
más breves con polaridad opuesta. 
Estos invervalos, con una duración 
típica del orden de la decena de 
miles de años, reciben el nombre 
de subcrones magnéticos (Fig. 1c). 
Actualmente vivimos en el cron de 
polaridad normal “Brunhes”, en 
homenaje al científico francés que 
durante los primeros años del siglo 
XX descubrió la presencia de lava 
magnetizada con una dirección in-
versa a la del campo geomagnético 
actual. El cron anterior, de polaridad 
inversa, se llama “Matuyama”, como 
homenaje al científico japonés que 
en 1929 puso de manifiesto que la-
vas de polaridad magnética normal 
e inversa formaban niveles estrati-
gráficos diferentes. El último cambio 
completo de polaridad geomagnética 
se conoce, por tanto, como tránsito 
Matuyama-Brunhes (M-B). Se co-
noce que los cambios de polaridad 
del campo geomagnético son fenó-
menos muy rápidos desde un punto 
de vista geológico, con una duración 
total estimada del orden de algu-
nos miles de años, durante los que 
el campo disminuye su intensidad 
hasta un 10% de su valor actual. El 
registro de un cambio de polaridad 
geomagnética en una secuencia ro-
cosa es un fenómeno bastante raro. 
Para que se pueda extraer informa-
ción útil sobre las características de 
detalle y la dinámica del campo mag-
nético terrestre durante un cambio 
de polaridad es necesario diponer de 
una secuencia de roca con una alta 
resolución temporal, que no suele 
ser común, y que haya registrado 
fielmente las variaciones del cam-
po en el momento de su formación. 
Para esto es necesario una secuencia 
rocosa (sedimentaria o lávica) que 
tenga: (1) buenas propiedades paleo-
magnéticas, (2) buena continuidad 
estratigráfica, y (3) posibilidad de 
datar con alta resolución. Estas tres 
características, en su conjunto, son 
necesarias e indispensables para tra-
tar de comprender y reconstruir la 
dinámica de un fenómeno complejo 
y de una duración muy breve. Una 
síntesis reciente de los diez mejores 
registros paleomagnéticos de varias 
inversiones del campo magnético te-
rrestre, obtenidas en varias secuen-
cias de rocas volcánicas del plane-
ta, ha puesto de manifiesto que las 
inversiones geomagnéticas tienen 
unas características dinámicas en 
común, que implican la existencia 
de un “precursor” (un intento previo 
fallido para invertir la polaridad) que 
se desarrolla unos cuantos de miles 
de años antes de la inversión defini-
tiva, y de un tránsito rápido del polo 
geomagnético de una zona polar a la 
otra (Valet et al., 2012).  
Las cuencas intramontañosas del 
Apenino (Italia) son áreas de gran 
interés para la geología y la geofísi-
ca. El relleno de estas cuencas, con 
sucesiones de sedimentos continen-
tales y lacustres, son testimonio de 
eventos geológicos y climáticos del 
pasado. El interés local y regional 
de estas sucesiones sedimentarias 
puede a veces extenderse para la re-
construcción de eventos geofísicos a 
escala global. Éste es el caso de los 
sedimentos acumulados en el fondo 
de un antiguo lago desarrollado en la 
cuenca intramontañosa de Sulmona 
(Abruzzo) que afloran actualmente 
cerca del pueblo de Popoli, y que 
han proporcionado un magnífico 
registro detallado de la última inver-
sión de campo magnético terrestre. 
La sucesión lacustre de la cuen-
ca de Sulmona está constituida por 
limos calcáreos homogéneos que 
contienen numerosos niveles finos 
de ceniza volcánica emitida durante 
erupciones explosivas violentas a lo 
largo de la vertiente tirrena de la pe-
nínsula italiana. Una revisión recien-
te estratigráfica indica que la parte 
más antigua de esta sucesión se ha 
SUL2-22
SUL2-21
SUL2-20
SUL2-19
180 cm
210 cm
240 cm
270 cm
300 cm
SUL2-16
SUL2-19
SUL2-18
SUL2-17
B-M
SUL2-20
0 cm
50 cm
100 cm
150 cm
200 cm
Fig. 2: Sección estratigráfica en afloramiento que comprende el registro de la inversión geomagnética 
Brunhes-Matuyama (M-B). La sección tiene un espesor de 3 metros, y está constituida por sedimentos 
calcáreos lacustres, con buenas propriedades paleomagnéticas, y tiene siete niveles finos (de miliméticos a 
centimétricos) de ceniza volcánica que han permitido dataciones radiométricas de alta precisión. 
94 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2014 (22.2)
depositado a caballo de la inversión 
M-B (Giaccio et al., 2013). Los datos 
paleomagnéticos obtenidos en un 
sondeo efectuado en el depocentro 
de la cuenca han permitido recono-
cer la presencia de esta inversión. El 
intervalo a caballo de esta inversión 
geomagnética ha sido observado 
en afloramiento (Fig. 2), y ha sido 
analizado con un muestreo conti-
nuo y medidas de alta resolución 
en laboratorio. La inverstigación ha 
sido llevada a cabo por un equipo 
internacional de investigadores del 
Istituto Nazionale di Geofisica e Vul-
canologia (INGV, Italia), del Istituto 
di Geologia Ambientale e Geoingeg-
neria (IGAG-CNR, Italia), del Ber-
keley Geochronology Center (USA) 
y del Laboratoire des Sciences du 
Climat et de Environnement (LSCE, 
CEA-CNRS, Francia). Los resulta-
dos obtenidos se han publicado en 
el número de noviembre de 2014 del 
Geophysical Journal International 
(Sagnotti et al., 2014).
La succesión estratigráfica de 
Sulmona tiene las característics 
ideales para proporcionar nuevos 
datos experimentales de alta reso-
lución que permiten reconstruir las 
variaciones y las tasas de cambio del 
campo magnético terrestre durante 
los miles de años que dura la última 
inversión geomagnética. De hecho, 
esta sucesión de caracteriza por: (1) 
la presencia contemporánea de sedi-
mentos homogéneos con una con-
tinuidad estratigráfica contrastada, 
(2) buenas propiedades paleomag-
néticas, y (3) niveles finos volcánicos 
que permiten dataciones radiométi-
cas muy precisas para el control tem-
poral del fenómeno. No es sencillo 
encontrar situaciones análogas fa-
vorables de otros registros de inver-
siones geomagnética. Este estudio 
llevado a cabo en la cuenca lacustre 
de Sulmona ha proporcionado un re-
gistro detallado de la variación tem-
poral del campo magnético terrestre 
durante la inversión M-B. El registro 
de esta inversión está comprendido 
entre los niveles de ceniza datados 
en 781.000 y 792.000 años, y está 
contenida en limos calcáreos que 
se depositaron en el fondo del lago 
con una tasa media de cerca de 2 cm 
por siglo. La integración de los datos 
paleomagnéticos y geocronológicos 
ha permitido la reconstrucción de 
alta resolución de la dinámica del 
campo magnético terrestre durante 
los miles de años anteriores y poste-
riores a la inversión del polo, ponien-
do en evidencia que la inversión de 
polaridad M-B fue extremadamente 
rápida, puesto que se ha producido 
en un intervalo de tiempo más breve 
del que es posible estimar en este se-
dimento, con una velocidad al menos 
diez veces más rápida de lo que se 
pensaba anteriormente. La inversión 
del polo magnético parece producir-
se instantáneamente, sin registro de 
posición polar intermedia (Fig. 3). 
Estos nuevos datos indican que el 
paso brusco del polo geomagnético 
de un área polar a la otra ocurrió 
hace 786.000 años y fue precedido de 
un intervalo de inestabilidad general 
del campo que se prolongó durante 
el menos 6.000 años. Este periodo 
de inestabilidad geomagnética se ha 
caracterizado por dos intervalos de 
tiempo, con una duración de aproxi-
madamente 2.000 años cada uno, en 
el que la intensidad del campo dis-
minuyó drásticamente a menos de 
la mitad de la que hay actualmente. 
La inversión brusca del polo ocurre 
hacia la parte final del intervalo más 
reciente de baja intensidad del cam-
po. En definitiva, en los sedimentos 
lacustres de Sulmona (inversión 
M-B) se han reconocido las principa-
les características dinámicas de las 
inversiones, puestas de manifiesto 
por Valet et al. (2012): presencia de 
un precursor, fuerte descenso de la 
intensidad y rápido tránsito de la po-
laridad. Sin embargo, mientras que 
Valet y colaboradores han estimado 
que el tránsito del polo geomagné-
tico de una región polar a la otra se 
desarrolla en menos de un milenio, 
esta investigación llevada a cabo en 
los sedimentos lacustres de Sulmona 
permite refinar este cálculo y nos in-
dica que el tránsito pudo producirse 
en menos de un siglo, probablemen-
te mucho menos, en un periodo de 
tiempo comparable a la de una vida 
humana. z
Bibliografia
Giaccio B., Castorina, F., Noma-
de, S., Scardia, G., Voltaggio, M. y 
Sagnotti, L. (2013). Revised chro-
nology of the Sulmona lacustrine 
succession, central Italy. Journal of 
Quaternary Science, 28(6), 545-551. 
doi: 10.1002/jqs.2647.
Sagnotti, L., Scardia, G., Giac-
cio, B., Liddicoat, J.C., Nomade, S., 
Renne, P.R. y Sprain, C.J. (2014). 
Extremely rapid directional change 
during Matuyama-Brunhes geo-
magnetic polarity reversal. Geophys-
ical Journal International, 199 (2), 
1110-1124. doi: 10.1093/gji/ggu287
Valet, J.P., Fournier, A., Cour-
tillot, V. y Herrero-Bervera, E. 
(2012). Dynamical similarity of geo-
magnetic field reversals. Nature, 
490, 89–94.
785.4
785.5
785.9
786.0
786.1
786.2
789.4
786.6
78
6.
1-
78
6.
0
Figura 3: Reconstrucción del recorrido del polo geomagnético virtual (VGP) durante la última inversión 
de polaridad del campo geomagnético, a partir de datos paleomagnéticos obtenidos en la cuenca de Sul-
mona (modificada de Sagnotti et al., 2014).


¿CUÁNTO DURA UNA INVERSIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE? Nuevos datos de la última inversión del campo magnético terrestre

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