Métodos Gravimétricos

INTRODUCCIÓN

El método gravimétrico de prospección se basa en la medida, en superficie de las pequeñas variaciones de la componente vertical del campo gravifico terreste. Las mismas que son medidas a una distribución irregular en profundidad de masas de diferentes densidades.

Obteniendo la interpretación del subsuelo

Dependera de:

Historia

Se utilizo la balanza de Cavendish para calcularla

Donde

K=67,54*〖10〗^(-9)

Primera balanza: Báron von Eotvos(1888)

Ising propuso(1918)uttilización del gravimetro

Ley de Newton

F=K(m1* m2)/r^2

Constante de gravitación universal K

Se utilizo la balanza de Cavendishpara calcularla

K=67,54*〖10〗^(-9)

II-1.2. Potencial

Potencial debido a la rotación de la tierra

El potencial es igual al trabajo realizado por la fuerza centrífuga cuando trasladamos la unidad de masa desde un punto en el eje de rotación de la tierra al punto p

Potencial debido a la atracción terrestre

F=-KM/(r1^2 )

La diferencia de potencial entre dons puntos será igual al trabajo realizado al trasladar la partícula de un punto a otro en el campo gravífico, desde uno de alto potencial a uno de mas bajo.

F=-(∂V_1)/∂r
V_1=-∫Fdr+C

II-1.3. Variación de la gravedad sobre la superficie terrestre

Con el tiempo

Deriva instrumental

El gravimétro da lugar, asi como todo instrumento de precisión

producida por:

Fatiga del sistema solar
Variaciones de temperatura
efecto luni-solar

Efecto de las mareas

causadas por:

Atracciones gravíficas del sol y la luna
Depende de la latiud de estos

Causan una pequeña deformaciónde la superficie marina

Se la calcula con una tabla publicada anualmente con este objeto

Con la altitud

Corrección topográfica

Tiene en cuenta el efecto de la topografía alrrededor del trreno
Se emplea circulos concentricos alrededor de la estación. divididos en sectores.

Corrección de Bouger

Buscando el efecto gravíficodel terreno comprendido entre el nivel de la estación y el nivel del mar

Corrección de aire libre

Dedida a la altura de la estación(más alejada del centro de la tirra

Con la latitud

Richer(1672) la gravedad varia de un punto a otro
Newton y Huygens la tierra no tenia forma de esfera, sino esferoide

g en el Ecuador:g0=978 cm/seg^2
g en el Ecuador:g=938 cm/seg^2

Instrumentos para efectuar las medidas de gravedad

Balanza de torsión

No se usa actualmente

Suministra enseñanzas sobre la distorsión del campo gravífico terrestre

Const a de dos pesas iguales situadas a altura diferente y unidas por un tubo de alminio que, a su vez, está suspendido de un hilo de torsión

El hilo de torsión lleva un espejo en el cual se refleja un rayo de luz horizontal que imprime sobre una película el ángulo que gire dicho hilo

Gradiente horizontal de la gravedad

Es un vector cuya magnitud es la proporción en que aumenta la componente vertical de la gravedad en una dirección tal, que el incremento unitario de dicha componente es máximo.

El gradiente se representa por un vestor, orientado el ángulo y de longitud proporcional a su magnitud

Término de la curvatura

Los términos (∂^2 V)/(∂y^2 )-(∂^2 V)/(∂x^2 ) y (∂^2 V)/∂x∂y están relacionados con las curvas de la superficie equipotencial que pasa por ell centro de la balanzza, de coordenadas (0, 0, g)

Para ver la dirección de curvatura mínima conviene imaginar la acción de las masas profundas sobre una balanza de Cavendish

Por ejemplo:

Si estamos sobre un eje anticlinal, la balanza se orientará en la dirección de este eje ya que el exceso de masa a lo largo del eje atraerá a las masas de la balanza

Si estamos obre un eje sinclinal, la balanza se orientará hacia los flancos del sinclinal en donde está el exceso de masa

Gravímetro

Consiste en una masa m suspendida de un muelle o sistema de muelles, mide directamente las pequeñas variaciones de la componente vertical de la gravedad.

Gravímetros estables

Son aquellos en que el cambio de la longitud del muelle es medido directamente por medio de una adecuada amplificación ya sea óptica, mecánica o eléctrica

Gravímetro Hartley

De los mas sencillos
Consta de dos muelles, (1) muelle principal suspendida la masa M y (2) muelle de ajuste accionado por un tornillo micrométrico mide el número de vueltas necesarias para equilibrar el sistema

GRavímetro de Gur

Muy empleado

Precisión de 0,02 mgal y supeso de 13 kg

Gravímetros inestables o astáticos

Constan de una masa M suspendida inestablemente de un muelle, y tal que para un determinando valor de g, M esta en equilibrio

Gravímetro Thyssen

Se construye con dos brazos paralelos con pesos auxiliares en los extremos opuestos

Precisión de 0.25 mgal

Gravmetro Lacoste-Romberg

Se basa en el sismógrafo de largo período Lacoste(1934)

Es el de mayor precisión 0.01miligal

Deriva instrumental practicamente nula, por lo que solo se hace la corrección lunisolar

Gravímetro Worden

En la nivelación y lectura de este gravímetro se emplea 5 min.

Precisión 0.01 mgal

Gravímetro Marino

Se desarrollaron despues de la 2da guerra mundial
Se introducen en el fondo del mar sobre ua paltaforma adecuada y se acciona desde la superficie por medios de mandos a distancia

Gravímetro aéreo

Todavía experimental dedido a sus grandes dificultades de hacer lecturasmuy rapidamente y con el gravímetro en movimiento, corregir observaciones para la aceleración del aparato y corregir el efecto llamado Eotvos

Precisión 10 miligales

Péndulo

Medidas absolutay relativas de la gravedad

Péndulo simple o matemático

Consta de una pequeña masa suspendida de un hilo, teoricamente sin masa, flexible y longitud invariable

Péndulo físico o compuesto

Es un cuerpo cualquiera de masa M suspendido de una cuchilla sobre la cual oscila libremente

II-2.1. Isostasia

Airy y Pratt(1855) expusieron sus teorias

Explicando

Porque en las regioneselevadas la densidad media de las rocas bajo el nivel del geoide era menor que la normal , mientras que en los mares profundos dicha densidad media era mayor.

Medidas de gravedad

Absolutas

Péndulo

Péndulos reversibles
Péndulos de doble trazo

Caída libre de los cuerpos

Consiste en fotografiar a intervalos regulares la caída libre de una regla graduada en una cámara de vacío

Relativas

Métodos dinámicos

Péndulo

Las primeras mediciones se hicieron en Perú( 1735-1743), para determinar la forma de la tierra

Métodos estáticos

Balanza de torsión

Unidades de medida

La fuerza de gravedad es igual a la aceleración de la gravedad medida en las mismas unidades

F=Km M/r^2

F=mα

Donde: α=g=K M/r^2

Cuando la aceleración normal de la aceleración es g=981 gales, entonces 1gal es aprox. una millonésima de g

Variaasi:

Ecuador: 978.000 miligales

Polos: 983.000 miligales