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Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 13 - An overview of geophysics. Chapter 13

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Prospezioni geofisiche. Il metodo gravimetrico. Esempi - Geophysical prospecting. The gravity method. Examples.

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Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 13 - An overview of geophysics. Chapter 13

  1. 1. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Chapter 13  The Gravity method Examples Capitolo 13  Il metodo Gravimetrico Esempi 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting
  2. 2. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples Example of gravimetric profile: Anomaly generated by a lateral change of density (e.g. rock layer) 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting The discrepancies of the measured data from the expected theoretical Gravity are called Anomalies. They can be interpreted after have been applied the corrections mentioned before. The Anomalies are generated by buried masses of material having density different from the one of the surrounding rocks. Their amplitude can be small. Le discrepanze dei dati misurati dalla Gravità teorica prevista sono chiamate Anomalie. Esse possono essere interpretate dopo che sono state applicate le correzioni sopra menzionate. Le Anomalie sono generate da masse sepolte di materiale avente densità diversa da quella delle rocce circostanti. La loro ampiezza può essere piccola. Esempio di profilo gravimetrico: Anomalia generata dal cambiamento laterale della densità (es. strato di roccia) Anomalia Anomaly MODELLO GRAVIMETRICO - GRAVIMETRIC MODEL Kmmilligal density 2.0 g/cc 2.1
  3. 3. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE The Uncertainty is always present in the evaluation of the data: e.g. the same anomaly could have alternative interpretations. The geophysicist should discard the unreliable interpretations based on the geological knowledge of the area. A team work with other specialists is often beneficial to get reliable results. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting L'incertezza è sempre presente nella valutazione dei dati: ad esempio la stessa anomalia potrebbe avere interpretazioni alternative. Il geofisico dovrebbe scartare le interpretazioni inaffidabili sulla base della conoscenza geologica dell'area. Un lavoro di squadra con altri specialisti è spesso utile per ottenere risultati affidabili. Due configurazioni che generano la stessa anomalia Two configuration that would generate the same anomaly Anomalia Anomaly Anomalia Anomaly Km Km milligal milligal 1 22.0 g/cc 2.0 g/cc 2.2 g/cc 2.2 g/cc 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples
  4. 4. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Sometimes large scale trends are due to regional variations of the Gravity or to large anomalies. They should be subtracted to get the residual anomaly to perform the interpretation. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting Example: regional trend subtraction on a gravimetric profile A volte andamenti su larga scala sono dovuti a variazioni regionali della gravità o ad ampie anomalie. Essi devono essere sottratti per ottenere l'anomalia residua per effettuare l'interpretazione. Esempio: sottrazione dell’andamento regionale da un profilo gravimetrico TOTALE TOTAL REGIONALE - REGIONAL RESIDUALE - RESIDUAL 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples
  5. 5. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Example: extraction of the local Anomaly from a regional trend on a gravimetric map (it is called map of the Bouguer Anomalies, since all corrections were applied) Anomalies due to multiple masses are often superimposed and careful treatment is needed. Sometimes the poor resolution of the instrument or the low Signal to Noise Ratio hides the Anomalies. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting Legenda linee di livello: valori misurati trend regionale gravità residua Esempio: estrazione della Anomalia locale da un trend regionale su una mappa gravimetrica (detta delle Anomalie di Bouguer dopo che sono state applicate tutte le correzioni) Anomalie dovute a masse multiple sono spesso sovrapposte ed è necessario un attento trattamento. A volte la scarsa risoluzione dello strumento o il basso rapporto segnale-rumore le nasconde. 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples
  6. 6. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE The interpretation is often done simplifying the geometry of the inferred causative bodies. A computer is used to verify the consistency of the interpreted model. Actually the effect of the subsurface model is computed and it is compared with the observed field. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting L'interpretazione è spesso fatta semplificando la geometria dei corpi causativi presunti. Un computer è utilizzato per verificare la coerenza del modello interpretato. In pratica si confronta il campo osservato con l'effetto del modello del sottosuolo calcolato. Example: Comparison between the measured and correct anomaly (called Bouguer) and the data calculated from the geological model. Esempio: Confronto tra un’anomalia misurata e corretta (detta di Bouguer) ed i dati calcolati da un modello geologico. 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples
  7. 7. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE The interpretation is more reliable if supported by calibration points. Integration with other information like geological models and the contribution from other geophysical methods reduces the uncertainty and the number of solutions that this method can give. Mathematical approaches have been developed too, but without constrains and stabilizing conditions it is impossible to obtain a unique solution to the observed anomaly. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting Example: Comparison between the measured anomaly and the computed data from a 3-D geological model. Esempio: Confronto tra i valori misurati di un’anomalia ed i dati calcolati da un modello geologico 3-D L'interpretazione è più affidabile se supportata da punti di calibrazione. L’integrazione con altre informazioni, come i modelli geologici, e il contributo di altri metodi geofisici riduce l'incertezza e il numero di soluzioni che questo metodo può dare. Sono stati sviluppati anche approcci matematici, ma senza vincoli e condizioni stabilizzanti è impossibile ottenere una soluzione unica per l'anomalia osservata. 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples
  8. 8. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Example of complex Gravimetric interpretation: The reconstruction was done with the contribution of geological information. Also Magnetic data and regional seismic have been used. Digital Processing of the data is useful to discriminate anomalies generate by different sources e.g filtering, gradient computation etc. Information on the rock densities are important to reduce the range of solutions. 3a UNITA’ - Prospezioni Geofisiche 3rd UNIT – Geophysical Prospecting L’elaborazione digitale dei dati è utile per discriminare le anomalie generate da fonti diverse es. filtraggio, calcolo gradiente ecc. Informazioni sulla densità delle rocce sono importanti per ridurre la gamma di soluzioni. Esempio di interpretazione Gravimetrica complessa: La ricostruzione è stata fatta con il contributo di informazioni geologiche. Inoltre sono stati utilizzati i dati magnetici e sismica regionale. 13-Il metodo Gravimetrico - esempi 13- The Gravity method - examples

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