Anomalía de Bouguer, correcciones gravimétricas y reducción al polo en geofísica

Conceptos Fundamentales en Gravimetría y Magnetometría

7. Definición y Representación de la Anomalía de Bouguer

La Anomalía de Bouguer se define como la diferencia entre el valor observado de la gravedad, reducido al nivel del mar, y la gravedad normal o “teórica” en el esferoide de referencia.

Esta anomalía representa la suma o superposición de los efectos producidos por los contrastes de densidad de las rocas que constituyen principalmente la corteza terrestre. Esto incluye los contrastes de densidad contenidos en estructuras de naturaleza:

• Regional y profundas.
• Intermedias.
• Estructuras de interés someras o locales.

9. Correcciones Necesarias para Obtener la Anomalía de Bouguer

Para obtener la Anomalía de Bouguer ($\Delta g_B$) a partir de la gravedad observada ($\Delta g_{obs}$), se deben aplicar las siguientes correcciones:

1. Corrección de deriva por mareas.
2. Corrección de deriva (instrumental).
3. Corrección por latitud.
4. Corrección por elevación, que incluye:

• El efecto de aire libre.
• El efecto de Bouguer (placa).

Corrección topográfica.

Fórmula General de la Anomalía de Bouguer

La expresión general para la Anomalía de Bouguer es:

$$\text{Anomalía de Bouguer} = \Delta g_{obs} - g_n + 3.086h - 0.4191h\rho + \text{Corrección Topográfica}$$

Donde $g_n$ es la gravedad normal, $h$ es la elevación y $\rho$ es la densidad de la roca suprayacente (a menudo simplificada en la notación presentada como $\Delta g_B = \Delta g_{obs} - g_n + 3.086h - 0.4191h\rho + t\rho$, asumiendo que $t\rho$ engloba la corrección topográfica y la densidad media de la placa).

Cálculo de la Corrección por Latitud

La corrección por latitud se calcula para cada una de las estaciones. Generalmente, se utiliza una fórmula que aproxima la aceleración de la gravedad sobre una tierra elipsoidal al nivel del mar con una distribución de masa homogénea, la cual se aproxima a la superficie equipotencial del geoide.

Anomalías Gravimétricas en Estructuras Perturbadas

Cuando las capas con diferentes densidades se encuentran perturbadas (por ejemplo, en un anticlinal), se producen anomalías gravimétricas. Estas anomalías son causadas por las variaciones laterales de densidad, las cuales pueden ocurrir a cualquier profundidad del subsuelo, asumiendo que las capas son más densas a mayor profundidad.

Medición y Explicación de las Anomalías Magnéticas

Las anomalías magnéticas detectadas a través de estudios magnéticos en el terreno se explican por variaciones en las propiedades físicas de las rocas, como la susceptibilidad magnética o la magnetización remanente.

Las anomalías magnéticas se refieren a cambios en la susceptibilidad en el suelo. En exploración, las estructuras magnéticas con mayor susceptibilidad, como cuerpos ígneos o ciertos minerales, son de interés principal.

Reducción al Polo del Campo Magnético

El campo magnético medio debe ser reducido al polo (a veces denominado seudogravimetría) para eliminar la variación del campo de intensidad magnética total con respecto a la latitud.

Objetivo Principal de la Reducción al Polo

El objetivo principal es transformar el campo medido como si el prospecto se hubiera movido al polo magnético. Debido a que las anomalías magnéticas quedan centradas directamente arriba de las fuentes magnéticas en el polo, el campo reducido al polo es significativamente más fácil de interpretar que el campo medido directamente.