Anomalías Gravimétricas

Integrantes: José Cavieres - Philippe GirouxProfesor: Jorge QuezadaAsignatura: Geotectónica

Concepción, Abril de 2015

Fundamentos físicos

La gravitación es la aceleración (m/s2) de un objeto que esta cayendo a la superficie.

La gravitación normal (promedio) en la tierra es 9,80665 m/s2 . Grandes cuerpos mineralizados o rocas de gran densidad pueden aumentar la gravitación en una región determinada.

El gravímetro permite medir diferencias muy finas en la gravedad. Consiste en una balanza muy sensible con un peso definido (m = masa) que sufre las diferencias de la gravedad.

Geoide y Elipsoide

Geoide es la forma casi esférica de la tierra aunque con un ligero achatamiento en los polos, definido por la superficie equipotencial del campo gravitatorio terrestre. Es el modelo teórico de la Tierra.

Elipsoide es la forma casi esférica de la tierra, pero que asume que la superficie de la Tierra es plana.

Introducción

• Anomalía gravimétrica (Δg) es la diferencia entre un valor de gravedad observado (gobs) , en un determinado lugar del planeta y la gravedad teórica (y) de un determinado modelo de densidad.

• Produce una desviación del modelo ideal de gravedad de la Tierra.

1mGal = 10-5 m/s2

Anomalías Gravimétricas• Anomalía Aire Libre

• Anomalía de Bouguer• Anomalía Isostática

Anomalía de Aire Libre

• Corresponde a una diferencia de valores de gravedad, entre el observado y el corregido a la altura del valor medido de g, respecto a una superficie de referencia (por ej. Geoide).

El efecto de Aire Libre

• Se denomina efecto de Aire Libre, puesto que las masas de rocas presentes entre el nivel de referencia y el nivel de la estación de observación no influyen.

• La intensidad de la gravedad varía en relación inversa al cuadrado de la distancia ‘centro de la Tierra - estación de observación’.

• El efecto de la altura al observar la gravedad alejada de la superficie del Geoide repercute en un valor de la gravedad más bajo que el que se observaría sobre el Geoide.

• Se utiliza una corrección del gradiente de gravedad normal, llamada corrección de Aire Libre.

• Consiste en hacer la reducción de la gravedad sin considerar masa entre el punto y el Geoide de referencia.

• La anomalía Aire Libre se calcula restando a la gravedad reducida (gAL) la gravedad normal en el Elipsoide ():

El efecto de Aire Libre

El efecto de Aire Libre

Anomalía de Aire Libre v/s de Bouguer.

Anomalía de Bouguer

• Toma en cuenta la variación de gravedad con la altura (Aire Libre), y además considera las masas presentes entre el punto de observación y la superficie de referencia.

• Al considerar las masas presentes, esta anomalía es representativa de cambios de densidad y grosor cortical.

Roca de densidad diferente

• Es el producto de la densidad de la roca, por la altura respecto a una referencia (por ej. Geoide), y una constante, en unidades de mGal.

• La anomalía de Bouguer es generalmente negativa en orógenos compresivos como los Pirineos o los Andes debido a que la topografía de éstos está isostáticamente compensada por una raíz cortical entre 4 y 8 veces más gruesa.

Anomalía de Bouguer

Anomalía de Bouguer

Anomalía de Bouguer

Tassara y Yáñez (2003)

• Isoanomalías de Bouguer 0, -200 y -400 mGal, trazadas sobre la batimetría y topografía blanco y negro.

• Mayor anomalía negativa hacia el orógeno (Andes).

“Relación entre el espesor elástico de la litosfera y la segmentación tectónica del margen andino (15-47°S)”.

Anomalía isostática

• Semejante a la de Bouguer, pero se sustrae además la atracción gravitatoria que produciría un engrosamiento teórico de la corteza terrestre que compense isostáticamente la topografía. La anomalía resultante suele interpretarse como resultado de cambios de densidad a niveles por debajo de la corteza.

• Se considera una corteza con una densidad homogénea de 2,67g/cm3. La compensación isostática para áreas montañosas se consigue por la formación de raíces de la corteza en el manto superior de densidad 3,27 g/cm3.

Anomalía isostática:Método de Airy-Heiskanen

Anomalía isostática:Método de Airy-Heiskanen

• Un lugar con una anomalía positiva posee más gravedad que la calculada, mientras que una negativa tiene menor valor que la calculada.

• Una anomalía positiva de gravedad indica la presencia de un cuerpo con exceso de masa respecto a la masa del modelo de referencia.

• La anomalía es generalmente negativa en orógenos compresivos y positiva en zonas de expansión como dorsales oceánicas.

Anomalías positivas y negativas

• Consiste en una aplicación de la gravimetría, en la cual se caracteriza el subsuelo a través de la distribución de densidad de los distintos componentes, haciendo mediciones del campo natural gravimétrico terrestre.

• Permite ubicar y caracterizar depósitos minerales de importancia económica así como también yacimientos petrolíferos.

Prospección geofísica

Prospección geofísica:Instrumental

• Las anomalías gravimétricas corresponden a valores de gravedad que se miden en la tierra y que pueden ser mayores o menores al valor teórico.

• Estas anomalías se deben a diferencias en cuanto a densidad y grosor de la corteza, así como también a la existencia de cuerpos mineralizados de diferente densidad.

• Los orógenos compresivos presentan por lo general valores negativos de anomalías mientras que zonas de expansión como dorsales oceánicas muestran valores positivos.

• En prospección geofísica se aplican métodos gravimétricos que permiten detectar cuerpos mineralizados de interés económico así como también yacimientos petrolíferos.

Resumen

• Hofmann-Wellenhof, Bernhard; Moritz, Helmut (2005). Physical Geodesy (en inglés). SpringerWienNewYork. 

• http://personales.upv.es/jpadin/tomo4.pdf

• http://www.gravity.uni-kiel.de/Curso-Caracas/reduccion_de_datos_y_anomalias_gravimetricas.html.

• http://aviris.gl.fcen.uba.ar/TP_Geotectonica/tp2_%20grav2013_singer.pdf.

• http://www.ingeodav.fcen.uba.ar/Curso/prospeccion%20geofisica/Gravimetria/teorica5-Gravimetria_PGeofC4.pdf

• http://www.sociedadgeologica.es/archivos/geogacetas/Geo31/Art36.pdf

• http://www2.ulpgc.es/hege/almacen/download/16/16817/tema6.pdf

• TASSARA, Andrés  y  YANEZ, Gonzalo. Relación entre el espesor elástico de la litosfera y la segmentación tectónica del margen andino (15-47°S). Rev. geol. Chile [online]. 2003, vol.30, n.2 [citado  2015-04-14], pp. 159-186 . Disponible en: <http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-02082003000200002&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0716-0208.

Referencias

Gracias por su atención.