Gravimètrica

La gravimetria és una tècnica geofísica que permet caracteritzar el subsol terrestre mitjançant les variacions de la densitat dels materials presents. La variació del valor de la gravetat al llarg de la superfície està produïda per diferents causes com la rotació, la forma i la distribució heterogènia de les densitats del planeta. Així, l’objectiu final del mètode serà determinar quina és la contribució d’aquesta distribució heterogènia de les densitats a l’escorça respecte el valor total de la gravetat en un punt determinat de la superfície i recolzar d’aquesta manera els models geològics.

Metodologia

La distribució heterogènia de les densitats del subsol comporta diferències entre el valor de la gravetat observada (g_obs) i la gravetat teòrica (g_T) en un punt determinat de la superfície terrestre. Aquesta diferència s’anomena anomalia gravimètrica o de Bouguer (AB) i per a determinar el seu valor cal aplicar una sèrie de correccions: alçada, topografia circumdant, marees i atmosfera. D’aquesta manera s’obté una Anomalia de Bouguer (AB) que és deguda gairebé exclusivament a les variacions de les densitats dels materials que formen el subsol. Això s’expressa amb la fórmula  de Telford et al. 2004, de la manera següent:

 

En realitat, el camp gravitatori es compon d’una part regional, normalment causada per estructures profundes, i una part local, normalment causada por estructures superficials. A més amés, la intensitat del camp gravitatori decreix amb el quadrat de la distància. En conseqüència, donat un cos de densitat determinada, l’efecte gravimètric en superfície serà intens i focalitzat quan el cos sigui poc profund, i serà més dèbil i ampli si aquest es troba a major profunditat. Abans de fer una interpretació de les dades gravimètriques en l’àrea d’estudi serà necessari separar doncs el camp regional i el camp local. D’aquesta manera es poden  analitzar més fàcilment les anomalies locals, encobertes per les anomalies regionals, que estaran associades a les estructures geològiques objecte d’estudi.

 

Esquema simple sobre la separació del camp residual respecte del camp total mesurat
Δg_res= Δg- Δg_reg (https://www.gravity.uni-kiel.de/).

La prospecció gravimètrica es porta a terme amb uns instruments específics anomenats gravímetres relatius i la configuració de camp consisteix en la distribució uniforme de les mesures al llarg d’una zona d’estudi. El resultat és una distribució de les mesures de l’anomalia de Bouguer sobre una superfície, la qual podrà ser interpretada mitjançant una sèrie d’estructures del subsol amb diferents característiques de densitat, forma i fondària.

  

Observació de dades a camp. Esquerra) Distribució dels punts de mesura sobre una ortofotografia 1:250.000 (ICGC, 2019) de la zona d’estudi. En blau es marca el límit de l’àrea d’estudi i amb un cercle vermell la localització de la Base Gravimètrica Absoluta emprada en aquesta campanya. Com s’observa en la imatge la densitat dels punts de mesura és major al costat Nord-Oest de l’àrea d’estudi. Dreta) Gravímetre relatiu CG-6 (Scintrex) i GPS diferencial (Trimble R8s) treballant en el mateix punt.

Resultats d’una modelització gravimètrica. La grafica superior correspon a l’ajust entre les dades gravimètriques observades (cercles) i les calculades (línia negra), on es mostra també l’error (0.445; línia vermella). Cada color del tall geològic (gràfica inferior) representa una formació (Fm.) amb una densitat diferenciada (D).