Isostacia guia teorica

Cátedra Elementos de Geofísica

GUIA PARA LA RESOLUCIÓN DEL PRÁCRICO ISOSTASIA


Repaso de algunos conceptos prácticos sobre anomalías gravimétricas:

Corteza Continental Corteza Oceánica
(A) (B) (A) (C)
H T=2.675 g/cm3a=1.2 g/cm3
Geoide
-H

Tn=35 kmc=2.9 g/cm3 c=2.9 g/cm3


Discontinuidad Antiraíz
deMohorovicic
M=3.3 g/cm3 c=2.9 g/cm3RaízM=3.3 g/cm3



Figura 1.

1) Supongamos un bloque de corteza (A), homogéneo, con una densidad cortical media de c=2.9 g/cm3, el borde superior de A está a nivel del mar (H=0). Un bloque de estas características, en una zonatectónicamente estable, debe tener un espesor cortical normal Tn (promedios mundiales para cortezas continentales dan 30 km < Tn < 40 km). Calculemos las la Anomalía de Aire Libre y la Anomalía Simple de Bouguer para A:

AAL = (gobs + CAL) –  

Con:

gobs: gravedad observada (lecturas diferenciales del gravímetro referidas a un sistema gravimétrico internacional de referencia, porejemplo IGSN 1930, IGSN 1967, etc)

CAL : corrección de Aire Libre: CAL= 0.3086 [mGal/m] . H [m]

: gravedad teórica normal (para una tierra ideal: elipsóidica, con distribución de capas concéntricas con densidad homogénea):
-expresión para el elipsoide de 1930:
1930=978049*(1+0,0052884*(sen)2 - 0,0000059*(sen2)2)
-expresión para el elipsoide de 1970:1967=978031,8*(1+0,0053024*(sen)2 - 0,0000058*(sen2)2)

Empleemos (1) para calcular la AAL en A:

AAL A = (gobs A + CAL A) –  A = (gobs A + (0.3086 . 0) –  A = gobs A –  A

Es decir que por ser H=0, CAL=0. Entonces la anomalía o la diferencia entre la gravedad observada (real) y la gravedad normal, estará dada directamente por las desviaciones de las distribuciones de masas reales (densidades reales) respecto de ladistribución normal (teórica). O dicho de otra manera, referidas a los efectos gravimétricos de los posibles cuerpos anómalos con sus respectivos contrastes de densidad (densidad real - densidad normal).
Calculemos la anomalía de Bouguer para el bloque (A):

AB A = (gobs A + CAL A – CB A) –  A (2)

donde:
CB = 2  G T H = 0.1118 [mGal/m] . H [m]
G: Constante gravitatoria universalT = densidad de la topografía (en general se adopta el promedio mundial de la densidad de las rocas por encima del geoide T = 2.675 g/cm3)

AB A = (gobs A + CALA – CB) –  A = [gobs A + (0.3086 . 0) – (0.1118 . 0)] –  A = gobs A –  A

Es decir que un bloque con emergencia cero (H=0) tendrá AB = AAL. Esto sucede en la realidad en márgenes continentales pasivos, por ejemplo, en la costaatlántica argentina (llanura con variación topográfica muy suave, H@0) las AAL son semejantes a las AB, sus valores están en el orden de –25 < AB < 25 mGal, mientras que en el margen continental activo sudamericano (costa chilena, donde H ¹ 0, por lo que los espesores corticales dejan de ser normales) las anomalías varían entre –400 < AB < +50 mGal.

2) Si calculamos ahora las anomalías para elbloque (B), por ser H ¹ 0:

CALB=0.3086 . HB ¹ 0

AAL B = (gobs B + CAL B) –  B

La AAL del bloque B es ahora comparable con la AAL del bloque A ya que los valores de gravedad medidos en ambas estaciones han sido reducidos al nivel del mar (geoide). La AAL responde directamente al gradiente vertical de la gravedad entre la altura de medición y el geoide, no corrige el efecto de las...