| MÉTODO GRAVIMÉTRICO. TEORÍA DE LA ISOSTASIA |
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| Ley de la gravitación universal (NEWTON): |
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La intensidad de campo gravitatorio, g, en un punto, es la F (peso = gravitatoria - F) a que está sometida la unidad de masa en dicho punto:
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(g = 9,81 m/s2; gpolos= 9,83; gecuador= 9,78) |
Aquí tienes los cálculos con más detalle:
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Unidad de fuerza de gravedad: GAL = 1 cm/s².
Como M = V·d = 4/3·πR3d → g = 4/3·πGRd. Podemos escribir: g = k·Rd, siendo k = 4/3·πR.
O sea: g = f(R,d) (I)
De (I) se deduce que g aumenta con la latitud (ya que R y la Fc son menores) y disminuye con la altitud (ver fig.). Tb. influyen la topografía cercana y la presencia de masas de diferentes densidad.
Así, en cada punto de la Tierra le correponde un valor teórico de la gravedad, dado por la latitud y corregido por la altitud y el relieve cercano.
| CORRECCIONES DEL VALOR DE g: (i) Corrección latitudinal Elimina los efectos debidos a las diferencias entre el radio terrestre y los debidos a la Fc, con lo que se obtiene (mediante una fórmula) un valor teórico de g en la superf. del geoide llamado valor normal de g. (ii) Corrección de aire libre o de FAYE (o a nivel del mar) Elimina la influencia negativa de la altura. Se establece suponiendo que entre la cota del gravímetro y la supef. del geoide sólo hay aire (g disminuye unos 0,3 mgal/m de ascenso). (iii) Corrección de BOUGUER (o de meseta) Suprime las influencias + ó - de las montañas o del mar. Se calcula al sumar a la “corrección de aire libre” el efecto producido por una masa uniforme (de d ≈ 2,7) de espesor equivalente a la cota del gravímetro (g aumenta 0,1 mgal/m de roca). (iV) Corrección topográfica Tiene en cuenta el relieve en las cercanías del gravímetro (se debe al efecto lateral de una montaña). |
Pero al medir g en puntos con la misma latitud y altitud, los valores de g varían de unos a otros. Las diferencias entre los valores real (→ gravímetros) y teórico en un punto constituyen anomalías de g (del orden de mgal):
• Valor real > valor teórico → anomalía +
• Valor real < valor teórico → anomalía -
Trazando curvas isoanómalas gravimétricas, se confeccionan mapas gravimétricos:
• En las montañas y altas mesetas → anomalías - (g está influenciada por masas próximas, pero la desviación de la plomada de la vertical, debida a la influencia gravitatoria de la montaña, es menor de lo esperado).
• En los mares profundos → anomalías +.
| No hay importantes diferencias de g entre una montaña y el fondo océanico → la masa que existe en la vertical de una cordillera debe ser parecida a la que hay bajo el fondo oceánico → para compensar su mayor volumen, los materiales de la montaña deben ser menos densos que los que hay bajo los océanos. Luego la corteza continenental es más gruesa y menos densa que la oceánica. Las montañas poseen raíces incrustadas en un sustrato más denso. |
Estas anomalías de g proporcionan información sobre la distribución de las masas y su densidad en la vertical. Delatan la presencia de masas de densidades diferentes a las rocas encajantes (yacimientos minerales de alta densidad, o bien domos salinos asociados a petróleo,...).
| TEORÍA DE LA ISOSTASIA |
Las montañas, formadas por mat. más ligeros, tienden a compensar con su mayor volumen la mayor densidad de los fondos marinos (ver modelo del agua). El equilibrio hidrostático de las montañas sobre un sustrato más denso supone que a una cierta profundidad debe haber un nivel de compensación isostática, sobre el cual todas las columnas de mat. de área unidad deben tener la misma masa.
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A lo largo del nivel de compensación, el valor de g será uniforme, como en el geoide (es decir, las anomalías de g sólo existan hasta esa profundidad).
Hay dos modelos compatibles:
(i) Modelo de PRATT (1856)
Supone que las columnas de área unidad e igual masa están formadas por bloques cuya densidad varía lateralmente, con lo que el nivel de compensación isostática sería una línea regular.
Estableció el nivel de compensación a unos 100 km.
(ii) Modelo de AIRY (1855)
Supone bloques de área unidad y de igual densidad, por lo que, para que la densidad sea la misma, los bloques serán de V diferentes, dando una serie de “raíces corticales”, con lo que el nivel de compensación isostática sería una línea irregular, con una forma inversa al relieve emergente. Estableció el nivel de compensación a unos 57 km.
La hipótesis de AIRY es la que mejor se adapta a la forma de la corteza.
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La teoría de la isostasia sólo sirve para interpretar algunos procesos tectónicos de elevación o de hundimiento de la corteza, según haya descarga o carga de mat.
