prospeccion gravimetrica

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

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

Prof. Ing. Luis A. Estrada
Año 2008

Geofísica – FACET – UNT - Prospección Gravimétrica para GeólogosINTRODUCCIÓN
En razón de que un objeto sobre la superficie terrestre es atraído por la masa de la Tierra, el
Método de Exploración Gravimétrica utiliza este fenómeno para detectar variaciones laterales en la
densidad de materiales bajo la superficie, midiendo la gravedad e interpretando los valores
registrados.
Se nos presenta una aparente dificultad si consideramos la magnitud de las variacionesque
medimos. El valor medio de la gravedad de la tierra es de 980 cm/seg2, y para que podamos
detectar los cambios de densidad que mencionamos, es necesario que midamos 10-5 de esta
unidad. 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 conotros métodos geofísicos, sirviendo fundamentalmente 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

r
F

F ∝
F

m1m2
r2

m1m2
= G

r2

Para ladeterminación del factor de proporcionalidad, 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 e irrotacional 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:
F = mg = G mM/R2

y finalmentetendremos que

g = GM/R2

UNIDADES
El valor de g en el Sistema Internacional viene dado en m/seg2, pero en honor a Galileo se definió
el Gal = 1cm/seg2. Como necesitaremos valores muy pequeños, definimos el miligal = 1mgal =
0,001 Gal y la unidad gravimétrica ug = 0,1 miligal. En microgravimetría se usa el centésimo de
miligal.
MEDICIÓN DE LA GRAVEDAD
La determinación del valor absoluto de lagravedad requiere de instrumentos sofisticados, difíciles
de transportar, con un considerable tiempo para la medición y con un sinnúmero de cuidados.

Ing. Luis Estrada - 2008

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Geofísica – FACET – UNT - Prospección Gravimétrica para Geólogos

El péndulo es uno de estos instrumentos, ya que una masa suspendida a una longitud L, oscila
con un período T, tal que
T = 2π√L/g
Esto enrazón de que la gravedad hace de fuerza recuperadora del sistema.
El método de caída libre con laser y medición electrónica de tiempo y distancia, puede asegurar
0,01 miligal, utilizando la conocida relación
z = ½ gt2

ó

g = 8(z2-z1)/((t4-t1)2 – (t3-t2)2)

cuando se arroja un cuerpo hacia arriba, pasando por dos marcas en subida y dos en bajada (z1 y
z2) y midiendo los tiempos (t1,t2,t3...