La microgravimetría se fundamenta en el estudio de la variación local del campo gravitacional terrestre causado por materiales de distinta densidad. Los estudios de alta resolución suelen enfocarse al análisis de (i) estructuras de baja densidad como cavidades, zonas de falla y de labores mineras, y (ii) estructuras de alta densidad como diques, sustratos rocosos superficiales o muros enterrados. La presencia de un cuerpo de densidad anormalmente alta (o baja) genera una anomalía local que puede ser estudiada. Los efectos generados por estos cuerpos son muy pequeños, sin embargo, gracias al equipamiento y las técnicas de procesado de última generación, es posible la detección de estructuras naturales, elementos artificiales o cavidades.
El gravímetro CG-5, utilizado por TerraDat, es un equipo semiautomático capaz de realizar mediciones con un alto grado de fiabilidad. El registro de datos se desarrolla durante un periodo de tiempo determinado (normalmente 2-3 minutos), a lo largo del cual se realiza un análisis estadístico de una serie de medidas tomadas cada segundo. Durante la campaña de adquisición también se determina la altitud de cada estación de registro, con una precisión de 1 mm (<0,3 cm de error), para realizar la corrección de elevación de los registros. Los resultados del estudio microgravimétrico suelen presentarse en forma de secciones de gravedad, o como un mapa de contorno de la anomalía de Bouguer. La interpretación de los datos de microgravedad se fundamenta en la forma, amplitud, y longitud de onda de una anomalía particular. El objetivo de esta etapa es crear un modelo del terreno teórico, cuyo perfil de gravedad se ajuste a las anomalías observadas en los datos campo.
Para eliminar (reducir) los efectos gravitatorios de fondo que puedan dificultar la interpretación los datos, es necesario procesar los registros de campo. Este procesado, cuyas fases se describen a continución, lo realizamos mediante dos programas, uno propiedad de TerraDat (GRED) y otro que incorpora el equipo CG-5.
Corrección de marea, temperatura e inclinación: aplicado automáticamente por el software del gravímetro.
Corrección temporal: obtenida a partir del análisis estadístico de los registros realizados cada día en la estación base. Por norma general asignamos a la base una anomalía de Bourguer cero para que los valores calculados para el resto de las estaciones de registro sean relativos a esta base de referencia.
Corrección de latitud: Calculada a partir de la latitud de la zona de trabajo. Dado que los estudios no suelen tener una extensión significativa en términos de latitud, normalmente se asume una corrección linear por metro de estudio.
Corrección de aire libre: corrección en la que se tiene en cuenta la elevación a la que se encuentra cada estación de registro. La elevación suele estimarse con una precisión de 1 mm (error < 0,3 cm) mediante un sistema EDM, o con una red GPS para estudios a escala regional.
Corrección topográfica: basada en la topografía del terreno en cada estación gravimétrica de registro y en puntos anexos a la zona de investigación.
Corrección de Bouguer: para este proceso se tiene en cuenta un valor de densidad basado en aspectos locales y geológicos. Además, en los casos que se requiera, también se aplica el método de Nettleton.
Aspectos específicos del método
La capacidad de detección de la técnica depende del tamaño del objeto a estudiar, de su profundidad y de su contraste de densidad con el material circundante. La resolución del método es mayor en superficie, y decrece con la profundidad. La microgravimetría da mejores resultados en medios libres de vibraciones y sin cambios importantes en la topografía. Un estudio gravimétrico requiere de bastante tiempo para la adquisición y procesado de datos, sin embargo la información que ofrece es de gran utilidad.
En el mapa superior se muestra el resultado de un estudio de microgravimetría, cuyo objetivo fue evaluar la presencia de estructuras de disolución previamente a la ejecución de varios edificios. Los datos microgravimétricos, adquiridos mediante una malla de 5 x 5 m, permitieron crear un mapa de anomalías de Bouguer donde se identificaron zonas afectadas por procesos de disolución.