METODOS GRAVIMETRICOS
Campo gravífico terrestre
Introducción.
Breve reseña histórica
1888
el Barón von Eotvos construyó la primera balanza
de torsión con fines puramente científicos
1917
el geólogo Hugo von Boeckh, sugirió la idea de emplear esta balanza para prospección geológica.
1918
el investigador sueco Ising propuso 1a utilización del gravímetro
1932 a 1936
Gulf Oil Corp empleó para sus prospecciones gravimétricas un péndulo de doble brazo construido por ella. El péndulo fue, asimismo, sustituí do por el gravímetro.
ley de Newton
establece que la atracción de dos masas m1 y m2 es directamente proporcionala su producto e inversamente al cuadrado de su distancia
Potencial
consta de dos partes fundamentales:
Potencial debido a la atracción terrestre
Si consideramos para más facilidad, la tierra esférica y la unidad de masa situada en P1 la fuerza
Potencial debido a la rotación de la tierra
se demostraria que es igual al trabajo realizado por la fuerza centrifuga cuando trasladamos la unidad de masa desde un punto en el eje de rotacion de la tierra al punto p.
Superficies equipotenciales.
son aquellas en las que el potencial es constante por lo tanlo la fuerza de la gravedad será perpendicular a las superficies equipotenciales.
estara representada por la superficies exterir de una masa liquida en equilibrio sometida a la accion de la gravedad.
Variación de la gravedad sobre la superficie terrestre
Con la latitud
la gravedad variaba de un punto a otro de la tierra: 9,78 cm/seg2 en el Ecuador a 9,83 cm/seg2 en los polos
El esferoide normal
formada por capas homogé~~~s concéntricas y sometida a las fuerzas de la gravedad que tienden a hacerla
es.fertca y a la fuerza centrífuga que tiende a aplastarla,
El Geoide
el geoide está por encima del esferoide en
los continentes y por debajo en los océanos
Con la altitud
1) Corrección al aire libre.
Es la debida simplemente a la altura h de la estación, es decir, a estar más alejada del centro de la tierra.
2) Correccion de Bouguer
Se calcula hallando el efecto gravífico del terreno comprendido entre el nivel de la estación y el nivel del mar, o sea, suponiendo que la estación se ha hecho en un plano topográfico horizontal.
3) Corrección topográfica
reducir el valor observado de la gravedad al valor que tendría al nivel del mar sólo queda tener en cuenta el efecto gravífico de las masas por encima y por debajo del nivel h de la estación
Con el tiempo
a) Efecto de las mareas
Las atracciones gravíficas del sol y de la luna causan el efecto de las mareas que.
depende de la posición astronómica de ambos y de la latitud
El efecto de las mareas es poco importante en prospección
b) Deriva instrumental
variación con el tiempo de la lectura de una estación
Reducción de la gravedad al geoide
La reducción de la gravedad observada al nivel del mar que incluye las correcciones citadas anteriormente
Medición de la gravedad
Unidades de medida
1 miligal = 10-3 gales
El valor absoluto de la gravedad
978.000 miligales en el ecuador
983.000 miligales en el Polo.
La unidad de gradiente que se emplea cuando se utiliza la balanza de torsión es el Eotvos
1 Eotvos = 10^-9 gal/cm
Medidas de gravedad
Medición de la gravedad absoluta
A. Con el péndulo.
péndulos reversibles o péndulos de doble brazo.
se realzan calculos del periofo del péndulo simple equivalente de longitud l,siempre sobre un número de oscilaciones grande
B. Caída libre de cuerpos
consiste en fotografiar a intervalos regulares la caída libre de una regla graduada en una cámara de vacío.
Las reglas utilizadas eran de invar o bronce y las precisiones residuales de la cámara de 1 a 5 mm de mercurio.
Medición de la gravedad relativa
lsostasia
la expedición francesa de Bouguer al Perú éste hizo entre otras, una medida. en la cumbre del Pichincha.
Al aplicar la corrección de su nombre, obtuvo un resultado anómalo que le indicaba que la masa de la montaña tenía menos efecto gravífico del que era de esperar en función de su masa y de su densidad.
posteriormente en 1855,Airy y Pratt expusieron sus teorias sobre isostasia.
Pratt suponía que la corteza terrestre tenía un espesor uniforme bajo el nivel del mar por lo que el contacto con el substratum se verificaba a una profundidad constante a la que llamaba nivel de compensacion.
Airy decía que los bloques simplemente flota~an en el magma y que la densidad
de todos los bloques era sustancialmente la misma.
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.
El Gravímetro
es un instrumento que mide directamente las pequeñas variaciones de la componente vertical de la gravedad, es decir, los valores relativos de dicha componente.
1) 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.
ejemplos
Gravímetro Hartley
Gravímetro Gulf
2) Gravímetros inestables
constan de una masa M suspendida inestabiemente de un muelle o sistema de muelles y tal que para un determinado
valor de g, M está en posición de equilibrio.
ejemplos
Gravímetro Thyssen
Gravímetro Lacoste·Romberg
Gravímetro Worden
Gravímetro Marino
Gravímetro Aéreo
La Balanza de Torsión
ya no se emplea en prospección gravimétrica, consideramos muy conveniente estudiar brevemente este aparato porque
suministra enseñanzas muy útiles sobre la distorsión del campo gravifico terrestre
consiste la balanza de torsión en dos pesas iguales situadas a
altura diferente y unidas por un tubo de aluminio que, a su vez, está suspendido de un hilo de torsión.