Gravimetria para Geologos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE GEODESIA Y TOPOGRAFÍA
CATEDRA DE GEOFÍSICA

CLASES DE

PROSPECCIÓN
GRAVIMÉTRICA
PARA ALUMNOS DE GEOLOGIA
DE LA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN

Prof. Ing. Luis A. Estrada
Año 2012

Geofísica – FACET – UNT – Prospección Gravimétrica para Geólogos

INTRODUCCIÓN
A causa deque un objeto sobre la superficie terrestre es atraído por la masa de la Tierra, el
Método de Exploración o Prospección Gravimétrica permite detectar variaciones en la densidad
de materiales bajo la superficie, midiendo la gravedad e interpretando los valores registrados.
Pero aquí se nos presenta una aparente dificultad si consideramos la magnitud de las
variaciones que medimos. El valor medio dela gravedad de la Tierra es casi constante, es del
orden de los 980 cm/seg2, y para que podamos detectar los cambios de densidad que
mencionamos, es necesario que midamos 10-5 de este valor. No obstante esto es posible pero
requiere instrumentos muy sensibles.
El cálculo del efecto que producen las masas de densidad y formas variables no es tan
complicado, sí en cambio, el hecho de que distintasconfiguraciones de forma y densidad,
producen idénticos valores de gravedad observada.
Dada esta particularidad, es un método de prospección que detecta fundamentalmente grandes
estructuras de carácter regional, y tratándose de pequeños yacimientos de minerales, el
requisito será un fuerte contraste de densidad y una buena información geológica de base.
Generalmente se lo complementa con otrosmétodos geofísicos, sirviendo como de
reconocimiento previo a la sísmica para prospección petrolífera.
FUNDAMENTO FÍSICO
La Primera Ley de Newton establece que existe una fuerza de atracción entre dos masas m1 y
m2 separadas por una distancia r, representada por la siguiente relación de proporcionalidad:
m2

m1
M

r
F

F 

m1m2
r2

F

m1m2
= G
r2

m1

Para la determinación del factor deproporcionalidad, Cavendish en
el año 1798 ideó una balanza similar a la de la figura, y como podía
medir las masas y distancias, además de conocer el coeficiente de
torsión del hilo de suspensión y medir el ángulo de rotación, pudo
calcular el coeficiente de proporcionalidad que es la conocida
Constante de Gravitación Universal (G) que vale 6,67 x 10-11
Nm2/kg2.
Si suponemos que la tierra es esférica eirrotacional con masa M, la
atracción Newtoniana a una masa genérica m sobre su superficie
será:
F = GmM/R2
donde R es el radio medio de la Tierra.
La segunda ley de Newton establece que F = ma, y si definimos como g, aceleración de la
gravedad, a la causada por la atracción de la masa de la tierra, entonces:
La segunda ley de Newton establece que F = m.a. Entonces definimos como g a la aceleración
dela gravedad, causada por la atracción de la masa de la tierra:

M
F = m.g = G.m.M/R

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y finalmente tendremos que

g = G
R2

UNIDADES
El valor de g en el Sistema Internacional vendría dado en m/seg 2, pero en honor a Galileo se
definió el Gal = 1cm/seg2. Como dijimos, necesitaremos valores tan pequeños como el miligal
= 1mgal = 0,001 Gal o la unidad gravimétrica ug = 0,1 mgal. Para trabajos demicrogravimetría se utiliza el centésimo de miligal, es decir 0,01 mgal.

Ing. Luis Estrada - 2012

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MEDICION DE LA GRAVEDAD
Absoluta:
La determinación del valor absoluto de la gravedad requiere de instrumentos sofisticados,
difíciles de transportar y un tiempo considerable para efectuar la medición con un sinnúmero de
cuidados.
Elpéndulo es uno de estos instrumentos. Una masa suspendida a una longitud L, oscila con
un período T, y la gravedad es la fuerza recuperadora del sistema

T = 2 L/g
El método de caída libre que utiliza la conocida relación z = ½ gt2, puede asegurar el 0,01
miligal cuando el tiempo y la distancia se miden electrónicamente. Para ello se arroja un cuerpo
hacia arriba, pasando por dos marcas en...