Métodos Gravimetricos

En la medida en superficie de anomalías
de la componente vertical del campo
gravífico terrestre

Debidas a distribución irregular en
profundidad de masas de diferentes
densidades

Dependiendo del conocimiento geológico
y de la distribución de densidades en
profundidad se puede interpretar la situación
de las masas en subsuelo

Aparatos clásicos
empleados en el
método gravimétrico

Balanza de Torsión; Mide las
derivadas de la gravedad

Péndulo: Mide la gravedad
absoluta o relativa

Gravímetro: Mide la gravedad
relativa

1888

Físico húngaro, Barón von Eotvos construyó la
primera balanza de torsión con fines científicos

1917

Geólogo Hugo von Boeckh, sugirió su uso para la
prospección geológica, 2 años luego Schweydar
determinó la forma del domo salino de Hanigsen
(Alemania) con dicho aparato

1925

El desarrollo de dicho método evolucionó, existiendo
40 equipos de prospección gravimétrica con la balanza

1918

Investigador sueco Ising propuso el uso del gravímetro,
que reducia costos y tiempo en la práctica, hacia el 1930

1932-1936

Gulf Oil Corp empleó para sus prospecciones gravimétricas
un péndulo de doble brazo, que fue sustituido posteriormente
por el gravímetro

Fundamentos

Ley de Newton

Constante de gravitación universal

Potencial

Dos partes:
- Atracción producida por la tierra
de acuerdo a la ley de Newton
- Debida a la rotación de la tierra

Potencial debido a la atracción terrestre (V1)

Potencial debido a la rotación de la tierra (V2)

Variación de la gravedad
sobre a superficie terrestre

Con la latitud

La aceleración de la g esta en función de la latitud, la cual se correlaciona con la forma de la tierra, pasando de ser considerada elipsoide de revolución a esferoide, y ultimamente geoide; internacionalmente la gravedad es de 978.0489(1+0.0005Sen^2 θ-0.000005Sen^2 θ) Cm/seg

Con la altitud

Corrección de aire libre

Corrección de Bouguer

Corrección topográfica

Con el tiempo

Efectos de las mareas

Deriva instrumental

Reducción de la gravedad
al geoide

Es la reducción de la gravedad observada al nivel del mar que incluye las correcciones citada anteriormente

Unidades de medida

Fuerza de gravedad=Aceleración
de la gravedad= 981 gales

1 miligal= 10^-3 gales

Valor absoluto de la gravedad

978000 miligales en el ecuador

983000 miligales en el polo

La unidad de gradiente empleada
en la balanza de torsión es Eötvös

1 Eötvös = 10^-9 gal/cm

Medidas de gravedad

Medidas absolutas

Con el péndulo

Uso de péndulo reversibles o
péndulos de doble brazo,

Se realizan cálculos de período del
péndulo simple con longitud 1, siempre
realizándose sobre un número de
oscilaciones grandes

Caída libre de los cuerpos

Consiste en fotografiar a intervalos regulares
la caída libre de una regla graduada en una
cámara de vacío, siendo preciso a 1 millonésima
de segundo, se consigue con una escala de tiempo
controlada con un oscilador de cuarzo y regla de
invar o bronce

Medidas relativas

Con el péndulo

Métodos estáticos

Uso de balanza de torsión
y gravímetros

Debido a que medidas en cumbres dieran resultados anómalos, que indicaba que la masa de las montañas tenía menos efectos gravíficos del que era de esperar en función de su masa y densidad, entonces, se dedujo que en las regiones elevadas la densidad media de las rocas bajo el nivel del geoide era menor que la normal y en mares profundos dicha densidad media era mayor.

Posteriormente en 1855, Airy y Pratt expusieron sus teorías sobre Isostasia

Pratt suponía que la corteza terrestre conservaba un espesor uniforme bajo el nivel del mar, luego en contacto con el substratum se verificaba un nivel constante (de compensación) y que el substratum soportaba peso constante por unidad de superficie

Airy decía que los bloques flotaban sobre el magma y que la densidad conjunta era la misma, los bloques con alta topografía son mas pesados y penetrarán mas en el substratum, mientras que los bloques bajo los océanos son más ligeros y se hundirán menos en el magma

Instrumentos para efectuar
las medidas de la gravedad

El péndulo

Péndulo Simple
o matemático

Consta de una pequeña masa (m) suspendida de un hilo, teóricamente sin masa, perfectamente flexible y de longitud invariable

Péndulo físico

Es un cuerpo cualquiera de masa M suspendido de una cuchilla sobre la cual puede oscilar libremente, que sirve para determinar los valores de g si tanto su longitud equivalente l1 como su período T pueden ser determinados con precisión

El gravímetro

Instrumento que mide directamente las
pequeñas variaciones de la componente
vertical de la gravedad, es decir sus los
valores relativos de dicho componente

Gravímetros estables

Aquellos en que el cambio de longitud del muelle
es medido por medio de una amplificación, ya sea
óptica, mecánica o eléctrica

Ejemplos

Gravímetro Hartley

Gravímetro Gulf

Gravímetros Inestables

Constan de una masa M suspendida
inestablemente de un muelle(s) y tal
que para una determinada g,
M esta en posición de equilibrio.

Ejemplos

Gravímetro Lacoste - Romber

Gravímetro Worden

Gravímetro Marino

Gravímetro Aéreo

La Balanza de Torsión

Actualmente ya no se emplea en prospección gravimétrica, aun así es importante estudiar dicho aparato por sus enseñanzas sobre la distorsión del campo gravífico terrestre

Consiste en 2 pesas iguales a altura diferente y unidas
por un tubo de aluminio que esta suspendido de un hilo de torsión, que lleva un espejo en que refleja un rayo de luz horizontal que imprime sobre una película fotográfica el ángulo que gire dicho hilo.