Gravimétrica

La gravimetría es una técnica geofísica que permite caracterizar el subsuelo terrestre mediante la medida de las variaciones de la densidad de los materiales presentes. La variación del valor de la gravedad a lo largo de la superficie está producida por diferentes causas como la rotación, la forma y la distribución heterogénea de las densidades de los materiales del planeta. Así, el objetivo final del método será determinar cuál es la contribución de dicha distribución heterogénea de las densidades en la corteza terrestre respeto el valor total de la gravedad en un punto determinado de la superficie y fortalecer de esta manera los modelos geológicos.

Metodología

La distribución heterogénea de las densidades del subsuelo comporta diferencias entre el valor de la gravedad observada (g_obs) y la gravedad teórica (g_T) en un punto determinado de la superficie terrestre. Esta diferencia se denomina anomalía gravimétrica o de Bouguer (AB) y para determinar su valor es necesario aplicar una serie de correcciones: altura, topografía circundante, mareas y atmósfera. De esta manera se obtiene una Anomalía de Bouguer (AB) que es debida casi exclusivamente a las variaciones de las densidades de los materiales que forman el subsuelo. Esto se expresa con la fórmula de Telford et al. 2004, de la manera siguiente:

 

En realidad, el campo gravitatorio se compone de una parte regional, normalmente causada por estructuras profundas, y una parte local, normalmente causada por estructuras superficiales. Además, la intensidad del campo gravitatorio decrece con el cuadrado de la distancia. En consecuencia, dado un cuerpo de densidad determinada, el efecto gravimétrico en superficie será intenso y focalizado cuando el cuerpo sea poco profundo, y será más débil y amplio si este se encuentra a mayor profundidad. Antes de hacer una interpretación de los datos gravimétricos en el área de estudio será necesario separar el campo regional y el campo local. Así, se pueden analizar más fácilmente las anomalías locales, escondidas por las anomalías regionales, que estarán asociadas a las estructuras geológicas objeto de estudio.

 

Esquema simple sobre la separación del campo residual respecto a campo total medido
Δg_res= Δg- Δg_reg (https://www.gravity.uni-kiel.de/).

La prospección gravimétrica se realiza con unos instrumentos específicos denominados gravímetros relativos y la configuración de campo consiste en la distribución uniforme de las medidas a lo largo de una zona de estudio (figura 2). El resultado es una distribución de las medidas de la anomalía de Bouguer sobre una superficie, la cual podrá ser interpretada mediante una serie de estructuras del subsuelo con diferentes características de densidad, forma y profundidad.

  

Observación de datos en campo. Izqiuierda) Distribución de puntos de medida sobre una ortofotografía 1:250.000 (ICGC, 2019) de la zona de estudio. En azul se marca el límite del área de estudio y con un círculo rojo la localización de la Base Gravimétrica Absoluta utilizada en esta campaña. Como se observa en la imagen, la densidad de los puntos de medida es mayor en la parte Noroeste del área de estudio. Derecha) Gravímetro relativo CG-6 (Scintrex) y GPS diferencial (Trimble R8s) trabajando en el mismo punto.

Resultado de una modelización gravimétrica. La gráfica superior corresponde al ajuste entre los datos gravimétricos observados (círculos) y los calculados (línea negra), donde se muestra también el error (0.445; línea roja). Cada color del corte geológico (gráfica inferior) representa una formación (Fm.) con una densidad diferenciada (D).