Jose Cruces Suelos

8/20/2019 Jose Cruces Suelos

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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

Coordinación de Ingeniería Geofísica

Ingeniería Geofísica

MODELADO GRAVIMÉTRICO 3D DEL BASAMETO DE LA CIUDAD DE CUMAÁ, ESTADO SUCRE, CO FIES DE MICROZOIFICACIÓ SÍSMICA

Por:

Br. José Alejandro Cruces Zabala

Proyecto de Grado

Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

Como requisito Parcial para optar por el título de

Ingeniero Geofísico

Sartenejas, abril del 2008


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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

Coordinación de Ingeniería Geofísica

Ingeniería Geofísica

MODELADO GRAVIMÉTRICO 3D DEL BASAMETO DE LA CIUDAD DE CUMAÁ, ESTADO SUCRE, CO FIES DE MICROZOIFICACIÓ SÍSMICA

Por:

Br. José Alejandro Cruces Zabala

Realizado con la asesoría de:

Dr. Carlos Izarra

Ing. Jesús Alberto Moncada

Proyecto de Grado

Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

Como requisito Parcial para optar por el título de

Ingeniero Geofísico

Sartenejas, abril del 2008


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Este trabajo ha sido aprobado en el nombre de la Universidad Simón Bolívar por el

siguiente jurado calificador:

Prof. Michael Schmitz. Presidente

Prof. Carlos Izarra

Ing. Jesús Alberto Moncada


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RESUME

MODELADO GRAVIMÉTRICO 3D DEL BASAMETO DE LA CIUDAD DE CUMAÁ,

ESTADO SUCRE, CO FIES DE MICROZOIFICACIÓ SÍSMICA

José Alejandro Cruces

La ciudad de Cumaná se encuentra en una de las zonas con mayor actividad sísmica del

país, es por esto la necesidad de realizar estudios geofísicos en la misma para delimitar las zonas

de mayor amenaza y con ocurrencia de efectos de sitio.

Uno de los principales factores dentro de los efectos de sitio es el espesor de lossedimentos, que pueden ser estimados a través de los contrastes de densidades para lo cual se

realizará un estudio gravimétrico.

Para este estudio gravimétrico se adquirieron un total de 501 estaciones, levantadas en dos

jornadas donde se dispuso de un gravímetro Scintrex CG-3 con precisión de 0,005 mGal y un

GPS diferencial THALES Z-max con precisión centimétrica, con lo que se logro obtener un alto

grado de exactitud en las mediciones de altura, requeridos para la corrección topográfica.

Los datos en este estudio fueron procesados a partir de dos metodologías distintas, la primera denominada metodología clásica se basó en llevar todos los puntos a un mismo nivel de

referencia el cual venia representado por el punto de mayor elevación levantado; la segunda

conocida como procesamiento por nuevos estándares se basa en utilizar el valor de altura de cada

estación. Resultando mayores valores de anomalía en el procesamiento clásico.

Finalmente se realizaron modelos 3D de los datos de anomalía residual, con la finalidad

de extraer de estos los valores del espesor de sedimentos. Los mayores espesores de sedimentos

cuaternarios y terciarios se encuentran localizados en el flanco sur del cerro Caigüire, en la actualdesembocadura del rio Manzanares y al sureste de la ciudad cerca de los macizos montañosos,

obteniendo valores máximos de 650, 400 y 350 metros respectivamente. Para los datos

procesados con nuevos estándares, se obtuvieron los mismos resultados en cuanto a la ubicación

de las cuencas pero con valores de espesor menores con una diferencia de hasta 100 metros.


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DEDICATORIA

Este trabajo así como todas las cosas que he logrado hasta ahora y mis éxitos en el

futuro están dedicados a mi familia, quienes siempre me han acompañado y apoyado en

toda campaña que he emprendido, si tuviera que definir el amor en tres palabras están

serian: papá, mamá y hermana. Los amo a los tres.


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AGRADECIMIETOS

En primer lugar a Dios y a mis abuelos (QEPD) que están allá arriba con mi tío Joel y el

divino niño Jesús haciéndome barra para que no me rinda y siga adelante.

A mi papá por darme su amor incondicional y financiar mis estudios (jeje), así como mi

mamá quien siempre ha sido mi más grande apoyo y mi hermana preferida Josil quien ha estado

pendiente de mi toda mi vida y más aún a lo largo de mi carrera y de mi tesis, de nuevo esta va

por ustedes.

No hubiera llegado hasta este punto de mi vida de no ser por todo el apoyo recibido de

tantas familias maravillosas que he conocido y que me han tenido en su seno. Gracias a la

Familia Olbrich, en especial a la señora Elizabeth quien ha sido una madre para mí y me ha

sabido regañar cuando debía y apoyar cuando lo necesitaba (de verdad usted ha sido una

bendición para todos los geofísicos en la carrera); la familia Martin quienes me ayudaron

cuando más lo necesitaba teniéndome entre ustedes como un hijo y un hermano mas de esa casa.

A mis tíos Carlos, Trina, Migdalia y a mi primo Carlos, ya que me brindaron un techo en

momentos duros cuando más me hacía falta. A la familia Matos Motelli por soportarnos y ser

personas tan maravillosas. Finalmente en esta parte a la familia Caraballo Zabala (Tíos y

primos), en especial a mi Tía Leris por sus cuidados y apoyo, por aceptarme en su hogar y

brindarme más que una casa un santuario donde pude terminar este importante proyecto en mi

vida. No puedo dejar afuera el apoyo recibido por el resto de mis primos, primas, tíos y tías tanto

en Puerto la Cruz como en Caracas que aunque se merecen un espacio cada uno, les doy mis

agradecimientos grupales porque son muchos.

Le doy a su vez las gracias a una persona muy especial quien entro en mi vida sin aviso y

que sin su presencia no sería la persona que soy actualmente, Adriana Moreno me has

convertido en un mejor hombre y me has hecho muy feliz.

Nada de esto hubiera sido posible de no ser por la presencia de quienes son mis

compañeros en armas y hermanos en la vida, David, Christian, Daniel, Gabriel, Edgar, Julián,

Lemmo, Javier, Esteban (Toto), Fernando, Alfredo, Gustavo, Luis (Diaclasa), Willian, cualquiera

que se me olvide en este momento por favor discúlpeme. A los amigos y amiga del equipo de

ULTIMATE por dejarme entrenar con ustedes y aprender de este gran deporte, en especial


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gracias a Luis Ernesto (Ganya), Elías, Roberto, Ricardo (Soyla) y Verónica. Gracias a un gran

amigo que es Carlos Villavicencio (luci). A Juan Chacón, quien ha sido un gran amigo y un

mejor cuñado. A mis grandes amigos en Puerto la Cruz Maurizio, Alejandro y mi primo

Humberto. A mis primos Catheryn y Rafa, que siempre han estado pendientes de cómo va todo.

Gracias a las grandes amigas que he hecho a lo largo de la carrera, Ana Vic. me has

apoyado mucho espero haber sido un amigo para ti de la misma forma que tu lo has sido para mí.

Igual para María Tuti, eres una gran persona gracias por tu amistad.

Así como muchas gracias por su apoyo y amistad a Adriana J., Dignorah, Andrea,

Roberta, Carla y Pilar.

Muchas Gracias a mi tutor Prof. Carlos Izarra, sin su apoyo y su guía este trabajo no se

hubiera completado, estuvo en los momentos indicados y me permitió aprender muchas cosas.

En FUNVISIS he conocido personas maravillosas que me han enseñado mucho, de

verdad muchas gracias, en especial a mi tutor industrial Ing. Jesús Alberto Moncada, una persona

de la que he aprendido mucho, gracias a Eduin, Fabián, Carlos y Claudia. A los compañeros de la

sala de tesistas, por los buenos momentos compartidos. Al profesor Michael Schmitz, quien me

ayudo mucho y estuvo al pendiente de mi proyecto, y al profesor Franck Audemard, me

enseñaron mucho de lo que necesitaba sobre Cumaná, y me dieron un buen apoyo. En general, a

todo el personal de la fundación que son personas fantásticas, con quienes fue un honor para mí

trabajar.

También debo agradecer a al personal de Centro Sismológico de la UDO por su apoyo

cuando estuve allá, en especial a Claudio Merchan, el Prof. Avendaño, los panas Willian y al

profesor Caraballo. Un agradecimiento muy especial a Romel Contreras por su apoyo.

A todo el personal de limpieza y personal de comedores de la USB, quienes hacen un gran

trabajo y sin este la Simón no sería lo que es.

Finalmente me disculpo si se me olvida alguien pero si continuo agradeciendo, aunque

todos lo merecen y mucho, voy a terminar escribiendo un libro para los agradecimientos y otro

para la tesis.

De verdad un Millón de Gracias a todos por su apoyo, siempre estarán en misoraciones y en mi memoria.


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ÍDICE GEERAL

RESUME ......................................................................................................................... iii

DEDICATORIA ................................................................................................................ iv

AGRADECIMIETOS ..................................................................................................... v

ÍDICE GEERAL ........................................................................................................ vii

ÍDICE DE FIGURAS ...................................................................................................... x

ÍDICE DE TABLAS ...................................................................................................... xii

1. ITRODUCCIÓ ..................................................................................................... 1

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................................................. 2

1.2. OBJETIVOS .................................................................................................................................... 2 1.2.1. Objetivo General ..................................................................................................................... 2 1.2.2. Objetivos Específicos ............................................................................................................... 2

1.3. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................. 3 1.4. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................... 4 1.5. TRABAJOS PREVIOS ............................................................................................................................... 5

2. MARCO GEOLÓGICO.......................................................................................... 10

2.1. TECTÓNICA ................................................................................................................................. 10 2.2. AMBIENTES SEDIMENTARIOS ...................................................................................................... 12 2.3. GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO .............................................................................................. 14

2.3.1. Formación Cumaná .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... ...... 14 2.3.2. Formación Caigüire ................ ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... 16 2.3.3. Grupo Guayuta (sin diferenciar) ........................................................................................... 19

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 24

3.1. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA GRAVIMETRÍA. .................................................................. 24 3.2. LEY DE GRAVITACIÓN U NIVERSAL. ............................................................................................ 24 3.3. CORRECCIONES ........................................................................................................................... 26

3.3.1. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto a la Latitud .................. 27 3.3.2. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto al Tiempo .......... .......... . 28

3.3.2.1. Deriva instrumental. .........................................................................................................................28 3.3.2.2. Efecto de Mareas. .............................................................................................................................28

3.3.2.3. Efecto Atmosférico. .........................................................................................................................29 3.3.3. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto a la Altura .......... .......... 29 3.3.3.1. Corrección de Aire Libre ..................................................................................................................30 3.3.3.2. Corrección de Bouguer. ....................................................................................................................30

3.3.3.2.1. Método de Nettleton para la estimación de la densidad de Bouguer ........................................31 3.3.3.3. Corrección Topográfica ....................................................................................................................32

3.4. A NOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS ..................................................................................................... 32 3.4.1. Anomalía de Aire Libre ......... ........... .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... . 33 3.4.2. Anomalía de Bouguer ................... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .... 33 3.4.3. Separación Regional-Residual .............................................................................................. 34


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3.4.3.1. Anomalía Regional ...........................................................................................................................34 3.4.3.2. Anomalía Residual ...........................................................................................................................34

3.5. DECONVOLUCIÓN DE EULER ....................................................................................................... 34 3.6. A NÁLISIS ESPECTRAL .................................................................................................................. 35 3.7. MODELO GRAVIMÉTRICO ............................................................................................................ 35

3.8. A NÁLISIS ESTADÍSTICO................................................................................................................ 36 3.8.1. Estadística ............ .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........ 36 3.8.2. Estadística Descriptiva .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .......... . 36

4. METODOLOGÍA .................................................................................................... 37

4.1. FUNCIONAMIENTO DEL GRAVÍMETRO AUTOGRAV SCINTREX CG-3 ........................................ 37 4.2. FUNCIONAMIENTO DEL GPS GNSS DE DOBLE FRECUENCIA Z-MAXTM DE THALES ......... .......... 39

4.2.1. Levantamientos Pos-procesado o Estáticos ........... ........... .......... ........... .......... ........... .......... . 40 4.2.2. Levantamientos RTK ........... .......... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .... 41

4.3. METODOLOGÍA DE LA ADQUISICIÓN EN CAMPO .......................................................................... 42 4.3.1. Determinación de punto Base o Bench Mark. ................ .......... ........... .......... ........... .......... ... 42

4.3.2. Levantamiento Gravimétrico y Topográfico. ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... 44 4.4. METODOLOGÍA DEL PROCESAMIENTO DE LOS DATOS .................................................................. 46 4.4.1. Programas Utilizados. .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ... 46 4.4.2. Procesamiento Inicial de los Datos ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ... 47

4.4.2.1. Correcciones aplicadas para el procesamiento según formulas clásicas ...........................................47 4.4.2.1.1. Cálculo de gravedad observada ...............................................................................................47 4.4.2.1.2. Cálculo de la Gravedad Teórica ...............................................................................................48 4.4.2.1.3. Corrección de aire libre............................................................................................................48 4.4.2.1.4. Cálculo de la densidad de Bouguer ..........................................................................................48 4.4.2.1.5. Corrección de Bouguer ............................................................................................................50 4.4.2.1.6. Corrección Topográfica ...........................................................................................................51 4.4.2.1.7. Calculo de la anomalía de Bouguer .........................................................................................51

4.4.2.2. Correcciones aplicadas para el procesamiento según los nuevos estándares para las reduccionesgravimétricas 52

4.4.2.2.1. Cálculo de Gravedad Teórica...................................................................................................52 4.4.2.2.2. Corrección atmosférica ............................................................................................................53 4.4.2.2.3. Corrección de aire libre............................................................................................................53 4.4.2.2.4. Corrección de Bouguer ............................................................................................................53 4.4.2.2.5. Anomalía de Bouguer ..............................................................................................................53

4.4.2.3. Generación de los mapas de anomalía de Bouguer y topográfico ....................................................54 4.4.3. Procesamiento Avanzado de los datos .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... 55

4.4.3.1. Análisis estadístico. ..........................................................................................................................55 4.4.3.2. Separación regional-residual ............................................................................................................58 4.4.3.3. Bondad de Ajuste .............................................................................................................................58 4.4.3.4. Análisis Espectral. ............................................................................................................................59 4.4.3.5. Deconvolución de Euler ...................................................................................................................59

4.4.4. Generación de modelos 2D y 3D ........................................................................................... 60 4.4.4.1. Generación de Perfiles 2D ................................................................................................................60 4.4.4.2. Generación de Modelos 3D ..............................................................................................................62

4.4.4.2.1. Rutinas básicas de sistema interactivo gravimétrico y magnético (IGMAS) ...........................63 4.4.5. Generación de mapas de espesores ....................................................................................... 64

5. AÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................................. 65

5.1. MAPAS TOPOGRÁFICOS ............................................................................................................... 65 5.2. MAPAS DE ANOMALÍA DE BOUGUER ........................................................................................... 68


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5.3. MAPAS DE ANOMALÍA DE BOUGUER RESIDUAL ........................................................................... 72 5.4. MAPAS DE ANOMALÍA DE BOUGUER REGIONALES ....................................................................... 76 5.5. A NÁLISIS ESPECTRAL .................................................................................................................. 78 5.6. DECONVOLUCIÓN DE EULER ....................................................................................................... 80 5.7. MODELOS 2D .............................................................................................................................. 81 5.8. MODELOS 3D .............................................................................................................................. 83 5.9. MAPAS DE ESPESORES ................................................................................................................. 89

6. COCLUSIOES Y RECOMEDACIOES ..................................................... 93

7. REFERECIAS BIBLIOGRÁFICAS. .................................................................. 96

8. APÉDICES ............................................................................................................ 99

APÉNDICE A. CONCEPTOS USADOS EN EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS. .................................. 99 APÉNDICE B. EJEMPLO DE ARCHIVOS DE INICIO PARA REALIZAR UN MODELO EN IGMAS. .................. 102


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ÍDICE DE FIGURAS

FIGURA 1. 1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE ESTUDIO. TOMADOS WWW.WIKIPEDIA.ORG Y GOOGLE EARTH .... 4 FIGURA 1. 2. PERIODOS FUNDAMENTALES (ARRIBA) Y VALORES DE AMPLIFICACIÓN (ABAJO). TOMADO DE ABEKI ET

AL., 1998 ............................................................................................................................................................... 6 FIGURA 1. 3. MAPA DE PERIODOS FUNDAMENTALES Y MAGNIFICACIONES MEDIDAS, EN LA CIUDAD DE CUMANÁ.

TOMADO DE BONIVE (2005) ................................................................................................................................. 7 FIGURA 1. 4. VISTA OBLICUA DESDE NOROESTE CON LOS MODELOS DE VELOCIDAD DE LOS PERFILES EN EL NORTE Y

OESTE DEL HOSPITAL. EL CAMBIO DE PROFUNDIDAD EN LAS CAPAS 2 Y 3 DEL PERFIL PODRÍA ASOCIARSE A LAPOSICIÓN DE LA FALLA DE EL PILAR . TOMADO DE SCHMITZ ET AL. (2006). .......................................................... 9

FIGURA 2. 1 MAPA HIDROLÓGICO DE CUMANÁ MOSTRANDO CANALES MIGRADOS DEL RIO MANZANARES Y LASTRAZAS DE LA FALLA DE EL PILAR EN ESTA ZONA. (TOMADO DE BELTRÁN Y R ODRÍGUEZ 1995) ....................... 13

FIGURA 2. 2 COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DEL CUATERNARIO EN VENEZUELA, DESTACANDO LAS FORMACIONES EN LACIUDAD DE CUMANÁ. MODIFICADO DE HTTP://WWW.PDVSA.COM/LEXICO/CUATERNARIO.GIF. ........................... 19

FIGURA 2. 3 COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DE LA CUENCA ORIENTAL DE VENEZUELA, DONDE SE MUESTRA EL GRUPOGUAYUTA. MODIFICADO DE HTTP://WWW.PDVSA.COM/LEXICO/ORIENTE.HTM. .................................................. 21

FIGURA 2. 4 MAPA GEOLÓGICO DE LOS CERROS DE CAIGUIRE. TOMADO DEHTTP://WWW.PDVSA.COM/LEXICO/IMAGE/CAIGUIRE.JPG ..................................................................................... 22

FIGURA 3. 1 EJEMPLO DEL CÁLCULO DE FORMA GRAFICA DE LA DENSIDAD DE BOUGUER POR EL MÉTODO DE NETTLETON. FIGURA SUPERIOR EJE Y ES A NOMALÍA DE BOUGUER (MGAL), INFERIOR EJE Y ELEVACIÓN (M). MODIFICADO DE HTTP://PKUKMWEB.UKM.MY/~RAHIM/GRAVITY%20LECTURE(MSC).HTM ............................... 31

FIGURA 4. 1. FUNCIONAMIENTO DEL GRAVÍMETRO SCINTREX CG-3. .......................................................................... 37 FIGURA 4. 2. GRAVÍMETRO SCINTREX CG-3, USADO PARA LA ADQUISICIÓN GRAVIMÉTRICA. ...................................... 38 FIGURA 4. 3. ÁRBOL DE PROCESOS REALIZABLES A TRAVÉS DEL PANEL DE CONTROL DEL GPS ZMAX......................... 40 FIGURA 4. 4. GPS DIFERENCIAL ZMAX Y SUS COMPONENTES. A NTENA BASE (IZQUIERDA) CON ANTENA DE RADIO UHF.

GPS MÓVIL O ROVER (CENTRO). OPERADOR ENLAZABLE VÍA BLUETOOTH (DERECHA). ...................................... 42 FIGURA 4. 5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA BASE O BENCH MARK USADO PARA ESTE ESTUDIO. MODIFICADO DE

GOOGLE EARTH .................................................................................................................................................. 43 FIGURA 4. 6. MAPA DE UBICACIÓN DE ESTACIONES ADQUIRIDAS EN LA CIUDAD DE CUMANÁ ...................................... 45 FIGURA 4. 7. EQUIPOS USADOS EN CAMPO DURANTE LA ADQUISICIÓN DE DATOS. ........................................................ 45 FIGURA 4. 8 PERFIL DE NETTLETON Y TOPOGRAFÍA DEL MISMO PERFIL. ....................................................................... 49 FIGURA 4. 9 DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE BOUGUER USANDO LA INTERCEPCIÓN ENTRE EL COEFICIENTE DE

CORRELACIÓN Y LA DENSIDAD DE LAS RESPECTIVAS ESTACIONES DEL PERFIL. ................................................... 50 FIGURA 4. 10. HISTOGRAMA DE ANOMALÍA DE BOUGUER . DATOS PROCESADOS CON MÉTODOS CLÁSICOS (ARRIBA),

PROCESADOS A PARTIR DE LOS NUEVOS ESTÁNDARES (ABAJO) ........................................................................... 56

FIGURA 4. 11. UBICACIÓN DE PERFILES EN GM-SYS ................................................................................................... 61

FIGURA 5. 1. MAPA TOPOGRÁFICO DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, REALIZADO CON DATOS DE GPS DIFERENCIAL YSATELITALES. ...................................................................................................................................................... 66

FIGURA 5. 2. MAPA TOPOGRÁFICO DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, REALIZADO CON DATOS DE GPS DIFERENCIAL. ........ 67 FIGURA 5. 3. MAPA DE LA CIUDAD DE CUMANÁ DONDE SE DESTACAN SUS RASGOS TOPOGRÁFICOS MÁS IMPORTANTES.

............................................................................................................................................................................ 68 FIGURA 5. 4. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON MÉTODOS CLÁSICOS. 70


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FIGURA 5. 5. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON NUEVOS ESTÁNDARES............................................................................................................................................................................. 71

FIGURA 5. 6. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER RESIDUAL DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON MÉTODOSCLÁSICOS. ........................................................................................................................................................... 74

FIGURA 5. 7. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER RESIDUAL DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON NUEVOSESTÁNDARES. ...................................................................................................................................................... 75

FIGURA 5. 8. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER REGIONAL DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON MÉTODOSCLÁSICOS. ........................................................................................................................................................... 77

FIGURA 5. 9. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER REGIONAL DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, PROCESADO CON NUEVOSESTÁNDARES. ...................................................................................................................................................... 78

FIGURA 5. 10. A NÁLISIS ESPECTRAL DE LOS DATOS PROCESADOS CON MÉTODOS CLÁSICOS. SEPARANDO LAS FUENTESSOMERAS DE LAS PROFUNDAS Y EL RUIDO........................................................................................................... 79

FIGURA 5. 11. MAPA DE DECONVOLUCIÓN DE EULER . Í NDICE ESTRUCTURAL 0 ........................................................... 81 FIGURA 5. 12. PERFIL 1 REALIZADO CON GM-SYS. LA ELEVACIÓN DE LA LÍNEA MEDIA ES EL NIVEL DE REFERENCIA

114,26 METROS. .................................................................................................................................................. 82 FIGURA 5. 13. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER RESIDUAL GENERADO POR IGMAS, CON DATOS PROCESADOS POR

MÉTODOS CLÁSICOS, DONDE SE MUESTRAN LOS PERFILES CON LO QUE SE REALIZÓ EL MODELO. ARRIBA MAPA DEANOMALÍA MODELADA, ABAJO MAPA DE ANOMALÍA CALCULADA. SE RESALTAN LOS PERFILES MOSTRADOS .... 84

FIGURA 5. 14. PERFIL 4 DE MODELO EN IGMAS, PERFIL DE COLOR ROJO EN EL MAPA DE ANOMALÍAS. ESTE PERFILCOINCIDE CON EL REALIZADO EN GM-SYS......................................................................................................... 85

FIGURA 5. 15. PERFIL 9 DE MODELO EN IGMAS, PERFIL DE COLOR AMARILLO EN EL MAPA DE ANOMALÍAS. ............... 85 FIGURA 5. 16. MAPA DE A NOMALÍA DE BOUGUER RESIDUAL GENERADO POR IGMAS, REALIZADO CON DATOS

PROCESADO POR NUEVOS ESTÁNDARES, DONDE SE MUESTRAN LOS PERFILES CON LO QUE SE REALIZÓ ELMODELO. ARRIBA MAPA DE ANOMALÍA MODELADA, ABAJO MAPA DE ANOMALÍA CALCULADA. SE RESALTAN LOSPERFILES MOSTRADOS. ........................................................................................................................................ 87

FIGURA 5. 17. PERFIL 4 DE MODELO EN IGMAS, PERFIL DE COLOR AMARILLO EN EL MAPA DE ANOMALÍAS. ............... 88 FIGURA 5. 18. PERFIL 9 DE MODELO EN IGMAS, PERFIL DE COLOR ROJO EN EL MAPA DE ANOMALÍAS......................... 88 FIGURA 5. 19. MAPA DE ESPESORES DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, A PARTIR DE LOS DATOS PROCESADOS CON MÉTODOS

CLÁSICOS. ........................................................................................................................................................... 90 FIGURA 5. 20. MAPA DE ESPESORES DE LA CIUDAD DE CUMANÁ, A PARTIR DE LOS DATOS PROCESADOS CON NUEVOS

ESTÁNDARES. ...................................................................................................................................................... 91


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ÍDICE DE TABLAS

TABLA 1. 1. COORDENADAS LÍMITES DEL ÁREA DE ESTUDIO. PROYECCIÓN UTM WGS-84 HEMISFERIO NORTE ZONA 20.............................................................................................................................................................................. 4

TABLA 4. 1. VALOR DE GRAVEDAD AMARRADA PARA LA ESTACIÓN BASE UBICADA EN EL SISMOLÓGICO DE CUMANÁ YVALOR DE GRAVEDAD ABSOLUTO DE ESTACIÓN BASE EN BARCELONA. .............................................................. 43

TABLA 4. 2. PRESENTACIÓN DE PROGRAMAS USADOS PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE TRABAJO.................................. 46 TABLA 4. 3. R ESULTADOS DE LA ESTADÍSTICA REALIZADA A LOS DATOS DE ANOMALÍA DE BOUGUER . PROCESADO CON

MÉTODOS CLÁSICOS (IZQUIERDA), PROCESADO A PARTIR DE LOS NUEVOS ESTÁNDARES (DERECHA) .................. 57 TABLA 4. 4. UBICACIÓN DE ESTACIONES FUERA DE LOS LÍMITES CALCULADOS POR MEDIO DEL ANÁLISIS ESTADÍSTICO.

ARRIBA MÉTODOS CLÁSICOS, ABAJO NUEVOS ESTÁDARES. ................................................................................. 57 TABLA 4. 5. POLINOMIOS USADOS POR EL SOFTWARE SURFER 8 PARA REALIZAR LA REGRESIÓN POLINOMIAL Y

GENERAR LOS MAPAS REGIONALES. .................................................................................................................... 58 TABLA 4. 6. Í NDICES ESTRUCTURALES Y SU FUNCIÓN, DENTRO DEL PROCESO DE DECONVOLUCIÓN DE EULER . .......... . 60 TABLA 4. 7. DENSIDADES APARENTES USADAS EN EL MODELO REALIZADO EN IGMAS ............................................... 62


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1. ITRODUCCIÓ

La ciudad de Cumaná, capital del estado Sucre, posee en sus 5 siglos de historia, un

amplio registro de sismos devastadores e inundaciones que han llevado a su reconstrucción en

numerosas oportunidades, esto debido a su ubicación al sur del sistema de fallas de El Pilar, el

cual es uno de los más activos del país. No obstante, esta ciudad tan atacada por lo fenómenos

naturales no fue debidamente estudiada sino hasta los hechos ocurridos a raíz del terremoto de

Cariaco el 9 de Julio de 1997, siendo ésta la segunda ciudad más afectada por su cercanía con el

epicentro, dejando saldos lamentables de 80 muertos y varias estructuras colapsadas (Grases, et

al. 2004)

A partir de este lamentable hecho se nota la necesidad de realizar estudios geofísicos en

esta zona, para de esta manera determinar las áreas de mayor amenaza sísmica. Esta amenaza se

puede determinar a través de varios factores como lo son: la geometría de la cuenca, los espesores

de sedimentos, la distribución de los ríos y afluentes, entre otros.

Con esto en mente, se realiza esta investigación la cual comprende un estudio

gravimétrico con la finalidad de estimar el espesor sedimentario de la ciudad de Cumaná, donde

se tomaron aproximadamente 500 estaciones de medición de gravedad y topografía, a una

separación de 250 metros entre sí.

A partir del procesamiento estos datos y su posterior modelado, a continuación,

investigadores de la Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS)

determinará las zonas de mayor amenaza y la forma de la cuenca apreciando cuales son las zonas

donde podrían producirse efectos de sitio asociados a los sismos.

Las estaciones adquiridas serán a su vez ubicadas mediante el uso de un Sistema de

Información Geográfica (SIG), en el cual quedaran georeferenciadas y podrán ser integrados


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estos datos y los modelos derivados a futuros estudios geofísicos, como por ejemplo mediciones

de ruido ambiental, a realizarse en esta misma área.

1.1. Planteamiento del problema

La ciudad de Cumaná, concentra en su geografía las centrales de servicios y de gobiernos

de esta entidad del oriente del país. Además posee también ensambladoras automotrices e

industria pesquera y de transporte marítimo, por lo cual se presenta como una ciudad en franco

crecimiento con una población que supera los 300 mil habitantes, con una densidad de población

de más o menos 650 habitantes por hectárea. Con lo que hace necesario realizar estudiosgeofísicos tanto en las zonas habitadas como en las de posible expansión para la población y de

esta manera determinar las áreas de mayor peligro, tomando en cuenta también la historia de esta

ciudad en materia de desastres naturales y notando que la misma se encuentra en la región

sísmicamente más activa del país.

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo General

Estimar la profundidad del basamento del área de Cumaná, capital del estado Sucre, y

cuantificar el espesor sedimentario del mismo con sus diferentes estratos, a partir de modelado

gravimétrico, datos geológicos y análisis espectral.

1.2.2. Objetivos Específicos

• Recopilar información topográfica, gravimétrica, sísmica, de pozos y estudios previos

realizados en esta región, disponibles en FUNVISIS y otras fuentes posibles.


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• Tomar datos gravimétricos en el área central de la ciudad de Cumaná y sus adyacencias.

Entre la costa y la autopista Antonio José de Sucre.

• Adquirir datos topográficos con precisión centimétrica controlados con GPS diferencial.

• Realizar el procesamiento cuantitativo y cualitativo de los datos gravimétricos adquiridos

para el área de estudio.

• Calcular la densidad de las rocas del área de estudio mediante la creación de perfiles de

Nettleton en la misma.

• Generar el mapa de anomalías de Bouguer de la ciudad de Cumaná, Edo Sucre.

• Realizar los mapas de las componentes regional y residual de la anomalía de Bouguer.

• Realizar la interpretación de los datos de las anomalías de Bouguer.

• Realizar modelos 2D y 3D del basamento de la ciudad de Cumaná, Edo. Sucre.

• Realizar la integración de los datos dentro de un sistema de información geográfica (SIG).

1.3. Justificación

En el marco del proyecto de microzonificación sísmica, que adelanta a lo largo del país la

Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS), se realiza en la ciudad de

Cumaná, capital del estado Sucre, un estudio gravimétrico para estimar el espesor sedimentario y

la delimitación de las zonas con mayores espesores, con la finalidad de aportar datos para queinvestigadores de FUNVISIS, puedan estimar la amenaza sísmica presente en esta ciudad.


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1.4. Ubicación del Área de Estudio

La ciudad de Cumaná se encuentra ubicada en la parte noreste de Venezuela en el estado

Sucre (figura 1.1), siendo la capital del mismo. El área de estudio comprende el casco central y

sus zonas cercanas, tomando como límites los siguientes puntos, al norte la línea de costa, al sur

la autopista Antonio José de Sucre, al oeste la salida de la autopista hacia Cumaná y al este el

inicio de la vía hacia El Peñón, en la tabla 1.1 se puede apreciar los puntos más a los extremos del

área de estudio.

Figura 1. 1. Ubicación Geográfica del área de estudio. Tomados www.wikipedia.org y Google Earth

Tabla 1. 1. Coordenadas límites del área de estudio. Proyección UTM WGS-84 hemisferio orte zona 20

Norte 1158900 m

Sur 1151200 m

Oeste 366800 m

Este 378000 m

N

N


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1.5. Trabajos previos

Abeki et al (Abeki et al., 1995) realizaron mediciones de microtremores en 7 locaciones

en el año 1994 como parte de un estudio preliminar de la ciudad. Después del sismo de 1997 en

la ciudad de Cariaco, los autores realizaron otras 46 mediciones de microtremores para cubrir por

completo el área principal de la ciudad, y para discutir la relación entre los daños y la respuesta

de los sitios con la geología de superficie (Abeki et al., 1998).

Los mapas de periodos predominantes y radios de amplificación estimados por el método

de radio espectral H/V (método Nakamura) son mostrados en las figura 1.2. Comparando ambos

mapas con la geología del área, se puede decir que los periodos predominantes de las llanuras

costeras y la zona deltaica son largos, y sus radios de amplificación representan altos valores en

comparación con los de las zonas montañosas (Abeki et al., 1998).

En 2005, Francisco Bonive realizo mediciones de ruido ambiental con un total 69

estaciones, abarcando la parte central de la ciudad y sus alrededores. De donde obtuvo las

siguientes conclusiones:

• Los períodos fundamentales registrados en la ciudad parecen indicar que la zona no es de

sedimentos profundos, los periodos no son muy largos, el máximo esta en 1.8 seg. y parece

tratarse de un efecto geométrico en la cumbre del cerro de Caíguire (ver figura 1.3).

• La magnificación permite ubicar sitios de alto espesor de sedimento y poca cohesión del

mismo y concuerda con los esperado ya que los puntos donde se obtuvieron los máximos

geológicamente tienen estas características, sorprende son las bajas magnificaciones para

algunos puntos costeros.

• La distribución de los índices de vulnerabilidad hace de Cumaná una ciudad promedio

en el caso impacto de un terremoto, comparando con índices en otras ciudades.


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Figura 1. 2. Periodos fundamentales (arriba) y valores de amplificación (abajo). Tomado de Abeki et al., 1998


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Figura 1. 3. Mapa de periodos fundamentales y magnificaciones medidas, en la ciudad de Cumaná. Tomado de Bonive(2005)


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En febrero del 2001 se llevó a cabo la adquisición de los datos de sísmica de refracción en

torno al Hospital Dr. Antonio Patricio de Alcalá de Cumaná, Estado Sucre, con el registro de un

total de 5 líneas sísmicas, de entre 144 y 550 m de longitud con el fin de definir las velocidadessísmicas en los alrededores del hospital y tener indicios para la ubicación de la traza activa de la

falla de El Pilar (Schmitz et al., 2005).

En los modelos de las ondas P destaca el nivel freático con profundidades entre 3 y 6 m.

Debido a la saturación de agua no se puede observar diferencias en las velocidades de las ondas P

dentro de los sedimentos saturados (Schmitz et al., 2006).

Los modelos de las ondas de corte están representados por tres capas. La capa más

superficial tiene una velocidad sísmica entre 150 y 280 m/s, interpretado como sedimentos

cuarternarios de la llanura aluvial costera. En la parte sur las velocidades aumentan hasta 360

m/s, lo que podría interpretarse como intercalaciones de arcillas, arenas y gravas próximos al

cono de deyección de los cerros de Caigüire, tal como fue observado en el modelo de las ondas P.

La profundidad de esta primera capa varía entre 10 y 20 m. La segunda capa está representada

por velocidades entre 325 y 520 m/s hasta una profundidad de 25-65 m, interpretadas como

sedimentos de la llanura aluvial o del cordón litoral. Las profundidades obtenidas en los dos

perfiles cortos no son muy confiables, ya que hay pocas llegadas de la última capa, con

velocidades de la onda de corte entre 460 y 700 m/s. Esta última capa es interpretada como

sedimentos plio-pleistocenos de las formaciones Caigüire y Cumaná, principalmente compuestos

por arenas y arcillas intercaladas con gravas y conglomerados (Schmitz et al., 2006).

No se observan cambios laterales muy bruscos en los modelos sísmicos. Sin embargo, en

el modelo de las ondas de corte al suroeste del hospital se presenta un levantamiento de las capas

más profundas hacia la superficie en el sur del perfil. Se observa este cambio entre los 380 y 480


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m del perfil, lo que podría asociarse a una estructura de "pop up" de los Cerros de Caigüire, en

concordancia con una estructura en flor positiva, lo que eleva material con velocidades sísmicas

más altas hacia la superficie. Esta estructura podría indicar la presencia de la traza activa de lafalla de El Pilar en este sector (Schmitz et al., 2006).

Figura 1. 4. Vista oblicua desde noroeste con los modelos de velocidad de los perfiles en el norte y oeste del hospital. Elcambio de profundidad en las capas 2 y 3 del perfil podría asociarse a la posición de la falla de El Pilar. Tomado de

Schmitz et al. (2006).


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2. MARCO GEOLÓGICO

2.1. Tectónica

El margen sur del mar Caribe ha sido interpretado como límite transformante entre las

placas Caribe y Suramérica que conecta las zonas de subducción de las Antillas Menores y la

parte este de la placa Suramérica (Molnar and Sykes, 1969). La existencia de una amplia zona de

fallas transcurrentes en el norte de Venezuela (Bucher, 1952; Rod, 1956; Schubert, 1981) apoya

esta interpretación. Estas zonas de fallas están superpuestas sobre varias provincias tectónicas

pre-cuaternarias (especialmente en el Terciario temprano), de los cuales la más importante es la

napa de la provincia del Caribe (Montañas caribeñas) y el bloque de falla de la provincia de los

Andes. El hecho que la zona de fallas transcurrentes, en la parte de la zona sur del límite de la

placa del Caribe, sea transversal y esté ubicada en estas provincias tectónicas contrastantes, es

una importante evidencia del reciente del fallamiento y la ubica con un límite superior en su

inicio (Terciario tardio-Cuaternario) (Schubert, 1984).

Además, Beltrán y Giraldo (1989) afirman que, la distribución del campo de esfuerzos

durante el cuaternario en la zona noreste de país es bastante homogénea; sin embargo a nivel de

la zona principal del límite de placas, el esfuerzo principal sufre una importante desviación en su

dirección; en efecto la dirección de éste es aproximadamente norte-sur en esta zona, y al alejarse

de ella, toma una dirección aproximada NO-SE. Debido a complicaciones en el trazado de la

falla de El Pilar, la distribución de los esfuerzos presenta anomalías, por la presencia de zonas de

transpresión (Cerros de Caigüire y la región de Casanay-El Pilar) relacionadas con saltos “en

échelon” de la traza principal de la falla de El Pilar; ésta, junto con las fallas de Los Bajos, El

Soldado y San Sebastián constituyen el sistema de fallas más activo de la zona.


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La parte oriental de la Serranía del Interior, a la cual pertenece el estado Sucre, está

separada de la cordillera de Araya-Paria por una depresión axial representada por el Golfo de

Cariaco, la cual está a su vez relacionada al sistema de fallas de El Pilar. Dentro de la cronologíaneotectónica se describen terrazas compuestas por arenas y gravas, con espesores de sedimento

de hasta 160 m (Grases et al., 2004).

Por su ubicación en un área de interacción de tres placas tectónicas, la región nor-oriental

ha sido la de mayor actividad sísmica en el país en tiempos históricos, incluido el periodo más

reciente con información sustentada por registros instrumentales. En los modelos sismotectónicos

empleados en la región, considerada un área de 250 Km de radio centrada en Cumaná se

identifican unas 22 fuentes sismogénicas superficiales y unas 7 áreas fuentes con profundidades

de hasta 100 Km; entre ellas resulta de particular relevancia el sistema de fallas activas de El

Pilar, la cual atraviesa parte de la ciudad en sentido este-oeste (Grases et al., 2004).

En esta zona se puede apreciar un largo segmento de 80 Km, localizado tanto en costa

como fuera de ésta (Golfo de Cariaco), entre Cumaná y Casanay. Una traza dextral “en échelon”,

produce una zona transpresiva, donde los Cerros de Caigüire han estado levantándose desde el

Pleistoceno. Ambos flancos de estas montañas presentan evidencias de un desplazamiento lateral

hacia la derecha, con un importante componente inverso (pliegues cónicos, tipo “knee” y fallas

inversas de alto ángulo) (Beltrán et al., 1996).


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Figura 2. 1. Ambiente Geodinámico simplificado de la región sur del Caribe. Se muestra además, líneas de isosismicaspara el terremoto de 1766. El slab de subducción de las Antillas Menores. Abreviadas los principales sistemas de fallas

transcurrentes de Venezuela falla de Boconó (BF), falla de San Sebastian (SSF) y falla El Pilar (EPF). Tomado deAudemard (2007).

2.2. Ambientes Sedimentarios

La ciudad de Cumaná se ha desarrollado sobre depósitos de ambiente fluvio-deltaico,

donde los cambios en el tipo de depositación, tamaño de grano y características geométricas

generales son muy marcadas. El sistema fluvial, constituido por el delta y los meandros que

presenta en su desembocadura el rio Manzanares, se formó a expensas de de un antiguo cordón

litoral, tal como lo refleja la linealidad de la costa y los remanentes arenosos. Estos cambios de

ambientes generaron zonas de depositación con variación en el tipo de sedimentos y en las

relaciones especiales laterales y verticales (Beltrán y Rodríguez, 1995).

Movimientos tectónicos, evidenciados por los restos de una terraza aluvial de este sistema

fluvial elevada más de 20 metros y por el levantamiento general de los cerros de Caigüire,

generaron la difluencia del rio hacia el oeste de los cerros, variando la posición de su


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desembocadura en una gran área, desde el cerro Colorado al sur hacia el Golfo de Cariaco en el

norte, hasta llegar a su posición actual (Beltrán y Rodríguez, 1995).

La migración del rio Manzanares generó un gran número de meandros abandonados, que

se observa a ambos lados del cauce actual y en la Sabana de Campeche (fig. 2.1) (Beltrán y

Rodríguez, 1995).

Otro ambiente sedimentario importante a destacar, es la zona de planicie aluvial de

desborde que ocupa la parte plana entre el lecho del rio y el cordón litoral, tanto al este como al

norte y también en la planicie de Punta Delgada-El Peñón, cerca del rio Cautaro (Beltrán y

Rodríguez, 1995).

Figura 2. 2. Mapa hidrológico de Cumaná mostrando canales migrados del rio Manzanares y las trazas de lafalla de El Pilar en esta zona (Tomado de Beltrán y Rodríguez 1995).


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2.3. Geología del Área de Estudio

La ciudad de Cumaná está dominada mayormente por la presencia de terrazas aluvionales,

depósitos de canal y sedimentos de deltas dominados por mareas. Por lo cual la mayor parte de la

ciudad se encuentra cubierta por depósitos muy recientes. Sin embargo se pueden notar rasgos

geomorfológicos resaltantes como los Cerros de Caigüire.

Los Cerros de Caigüire constituyen una unidad fisiográfica situada al sur de la ciudad de

Cumaná y al este del río Manzanares, de 5 a 160 metros de elevación, bordeada por una llanura

costera que separa las serranías elevadas al sur y este de la mencionada unidad (Ascanio, 1972).

Estos cerros son de vital importancia para este estudio ya que están formados por las dos

principales formaciones presentes en esta zona que son: Formación Cumaná y Formación

Caigüire. Donde existe un posible contacto infrayacente con el Grupo Guayuta (contacto no

identificado). Estas formaciones serán descritas a continuación.

2.3.1. Formación Cumaná

Descripción litológica: Los sedimentos están constituidos en su mayoría por bancos de

moluscos y briozoarios; restos de corales; calizas micríticas, fragmentadas; calizas orgánicas de

colores claros; calizas oolíticas; lodolitas (mudstones), de color gris claro intercaladas con arcillas

de color gris claro a gris azulado, con abundantes fragmentos de equinodermos, pelecípodos y

otros moluscos; calcarenitas fosilíferas; areniscas calcáreas; areniscas cuarzosas, grisáceas, de

grano fino a muy fino, subredondeadas a subangulares, con esfericidad media, muy calcáreas,

probablemente periarrecifales; tambien limolitas color oliva. Además se consiguen como

materiales accesorios nódulos de pirita, lignito, glauconita, chert, granos de cuarzo y micas


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claras. Hay también en parte rocas volcánicas y basálticas transportadas.

(http://www.pdvsa.com/lexico/c156w.htm).

Espesor: En el hipoestratotipo, el espesor de la formación Cumaná es de 2.248 pies, 686

metros, siendo éste el espesor máximo en toda el área perforada. En la localidad tipo tiene 600

metros. (http://www.pdvsa.com/lexico/c156w.htm).

Contactos: La Formación Cumaná, en los cerros de Caigüire, suprayace con discontinuidad a la

Formación Caigüire (Ascanio, 1969), anteriormente asignada a la Formación Cumaná. En la

península de Araya, conocida actualmente como Formación Barrigón, suprayace

discordantemente a la Formación Cubagua. En la isla de la Tortuga, es denominada Formación

Cerro Gato, y se desconoce la base de la unidad. (http://www.pdvsa.com/lexico/c156w.htm).

Paleoambientes: Esta unidad se sedimentó en aguas someras, tranquilas, tropicales, de

plataforma ancha, con poca inclinación, con arrecifes que muchas veces se encuentran protegidos

por bancos de moluscos y corales; en otros casos se presentan ambientes de detrás de arrecifes y

otros lugares protegidos cercanos a la costa. (http://www.pdvsa.com/lexico/c156w.htm). Se

deposito en un ambiente variable de marino a salobre a deltaico, en una época en que se producía

elevación a de las tierras al sur, como lo indica la presencia de conglomerados de peñas y

peñones de areniscas provenientes de la Formación Barranquín. (Ascanio, 1972).

Edad: La Formación Cumaná pertenece al mismo ciclo sedimentario de línea de costa y

plataforma somera que desarrolló las formaciones Playa Grande, Mara y Abisinia en el litoral

central, así como las formaciones Cerro Gato y Barrigón, por lo tanto se le asigna una edad

Pleistoceno Temprano hasta la parte media del Pleistoceno Medio.



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2.3.2. Formación Caigüire

Descripción litológica: Ascanio (1972) subdivide la Formación Caiguire en dos

miembros informales, descritos en secuencia ascendente según los afloramientos de la sección

tipo:

Miembro Inferior: Arcilla marrón, yesífera, poco fosilífera. No se conoce su espesor

debido a que no aflora su base. Intercalación de grave arenosa, gravilla arenosa de grano fino a

grueso con muy pocas lentes de arcilla. Las guijas y guijarros son de chert gris y negro, arenisca,

esquisto sericítico y cuarzo blanco y ahumado.

El espesor de este miembro medido en la sección tipo es de 155 metros.


Miembro Superior:

a. Marga fosilífera, yesífera, con abundantes conchas de Ostrea. Contiene el fósil Anadara

(Larkinia) patricia (Sowerby).

b. Capas lenticulares de arcillas y areniscas intercaladas.

c. Marga fosilifera de 5 m de espesor, yesífera, con conchas de Ostrea. Contiene el fósil

Andara (Larkinia) patricia (Sowerby).

d. Capa de arcilla gris

e. Marga fosilífera de 4 m de espesor, yesífera, con abundantes nidos de Ostrea. Contiene el

fósil Anadara (Larkinia) patricia (Sowerby).

f. Arena fina, gris y blanca, lenticular, con pocas lentes delgadas de arcilla.

g. Arcilla gris, con lentes delgadas de arena fina y lentes de grava y gravilla cuyas guijas y

guijarros son de caliza gris y chert.


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h. Intercalación de arenisca de grano fino con estratificación cruzada, con conglomerados y

gravas. Las guijas y guijarros son de caliza, chert negro, cuarzo blanco y esquisto

sericítico.i. Capa de arcilla gris con pocas lentes de arena.

j. Intercalación de gravas y arenas. Las gravas contienen guijas y guijarros de cuarzo

blanco, caliza, chert y esquisto sericítico, angulares y subredondeados de 1 a 2 pulgadas

de diámetro y cantos esporádicos de hasta 4 pulgadas.

k. Arcillas grises intercaladas con arenas y areniscas de grano fino.

l. Gravas y conglomerados de grano fino hacia la base y de grano grueso hacia la parte

superior, intercalados con lentes de arena. Guijarros subredondeados de 1 a 3 pulgadas de

cuarzo, chert y esquisto sericítico.

m. Intercalación de arcillas y arenas de grano fino con pocas lentes conglomeráticas.

El espesor de este miembro es de 240 m medidos sobre la sección tipo.


Espesor: La Formación Caigüire tiene un espesor de 395 m medidos con teodolito en la

sección tipo; correspondiendo 155 m al miembro inferior posiblemente incompleto, porque la

base no está expuesta, y 240 m al miembro superior. Gómez et al. (1985) asignan 32 m para el

miembro inferior, y 28 m para el miembro superior. (http://www.pdvsa.com/lexico/c10w.htm).

Contactos: Aunque su base se desconoce, se presume que la Formación Caigüire yacediscordante sobre el Grupo Guayuta (http://www.pdvsa.com/lexico/c10w.htm). El tope es un

contacto discordante con la Formación Cumaná suprayacente (Ascanio, 1972).


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Paleoambientes: Los sedimentos de esta formación se depositaron en un canal tectónico

estrecho y su fuente se encontraba al sur, en la Serranía del Interior, constituida por la Formación

Barranquín y el Grupo Guayuta, y al norte por rocas metamórficas de la Península de Araya(Ascanio, 1972); (Macsotay, 1977). La presencia de yeso en las arcillas, así como el fósil

Anadara (Larkinia) patricia (Sowerby), han sido interpretadas por Rivero (1956) como de

ambiente de aguas salobres, y por Macsotay (1976), como hipersalino, evaporítico; éste último

citó también la presencia de jarosita y óxidos de hierro frecuentes, y sugirió una sedimentación

con control tectónico. (http://www.pdvsa.com/lexico/c10w.htm).

Edad: Considerada originalmente de edad Mioceno por Ascanio (1972), la unidad es

asignada al Pleistoceno inferior por Macsotay (1976), con base en la fauna de moluscos, los

cuales corresponden a la Zona de Turritella maiquetiana de Macsotay (1971), equivalente a la

zona de Globorotalia truncatulinoides, índice del Pleistoceno. Bermúdez (1966) informa sobre

una fauna de foraminíferos bentónicos poco diagnósticos de edad.Gómez et al., (1985), sin un

análisis paleontológico, asignan una edad Mioceno superior a Plioceno a la Formación Caigüire.


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Figura 2. 3. Columna estratigráfica del cuaternario en Venezuela, destacando las formaciones en la ciudad deCumaná. Modificado de http://www.pdvsa.com/lexico/cuaternario.gif.

2.3.3. Grupo Guayuta (sin diferenciar)

Está constituido por las Formaciones Querecual y San Antonio.

La referencia original se debe a Liddle (1928), al introducir este su Formación Guayuta,

con la que designó las lutitas y calizas oscuras interestratificadas, expuestas en el río Guayuta, al

noreste de Aragua de Maturín, estado Monagas. Posteriormente, Hedberg (1937-a, b) dividió a la

Formación Guayuta, de Liddle, en dos unidades, en el río Querecual (formaciones Querecual y

San Antonio) y elevó el término al rango de grupo, lo cual fue ampliamente aceptado. Macsotay

et al., (1985) proponen el rescate del término Formación Guayuta, para la secuencia que aflora en

la isla de Chimana Grande, al no poderse diferenciar las formaciones Querecual ni San Antonio


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en esta localidad. El término Grupo Guayuta sin diferenciar, a veces se ha empleado para

designar la litología de calizas laminadas oscuras y limolitas de aspecto ftanítico, que afloran a lo

largo del frente de montañas de Guárico, y no pueden ser asignadas a la Formación Querecual o ala Formación Mucaria, por la complicación tectónica que las afecta. El Grupo Guayuta, descansa

concordantemente sobre el Grupo Sucre en Venezuela nororiental, y pasa lateralmente hacia el

sur, en el subsuelo a la Formación Tigre del Grupo Temblador (CVET, 1970; González de Juana

et al., 1980); infrayace también de manera concordante bajo el Grupo Santa Anita, en la Serranía

del Interior y bajo la Formación Guárico y equivalentes en Venezuela norte-central (Navarro et

al., 1988); se ha sugerido la posibilidad que el Grupo Guayuta se correlaciona, en litofacies, con

las metamórficas de la Formación Las Mercedes y sus equivalentes, expuestas actualmente en la

Cordillera de la Costa, pero depositadas en la "cuenca Altamira" ("cerrado" en el Campaniense)

en el borde norte de Sudamérica como parte de la secuencia Jurásico Tardío-Campaniense

(Navarro et al., 1987, 1988). Con respecto a esta sugerencia, es de notar que el Léxico

Estratigráfico de 1970 indica la edad de la Formación Las Mercedes como "Mesozóico Medio-

Superior" y "posiblemente Jurásico Superior a Cretáceo Inferior, en base a correlaciones

regionales". Datos más recientes confirman que la Formación Querecual abarca el Albiense

Tardío-Coniaciense Temprano, y la Formación San Antonio, el Coniaciense-Maastrichtiense.

(http://www.pdvsa.com/lexico/g53w.htm).


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Figura 2. 4. Columna estratigráfica de la cuenca Oriental de Venezuela, donde se muestra el grupo Guayuta.Modificado de http://www.pdvsa.com/lexico/oriente.htm.


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Figura 2. 5. Mapa Geológico de los Cerros de Caigüire. Tomado dehttps://reader012.{domain}/reader012/html5/0808/5b6ad4b3e6f44/5b6ad4c849cc6.jpg


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Figura 2. 6. Mapa Geológico de la ciudad de Cumaná.


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3. MARCO TEÓRICO

3.1. Principios Fundamentales de la Gravimetría.

Un objeto cualquiera tiene masa y sobre ella la Tierra ejerce una fuerza de atracción que

es proporcional a la masa del mismo y a la aceleración de gravedad o campo gravitatorio. Si la

Tierra fuese perfectamente esférica y homogénea, las medidas de gravedad en cada punto de la

superficie serian exactamente iguales. Sin embargo, dado que existen irregularidades

topográficas, que la Tierra es ligeramente achatada en los polos, además de estar compuesta por

diversos tipos de rocas con densidades distintas, las medidas de gravedad en consecuencia son

distintas. (Barberii y otros, CEPET. 1989).

La comparación de la gravedad ideal de la Tierra con la gravedad observada, previamente

corregidos los efectos superficiales, permite definir la anomalía gravimétrica, causada por

contrastes de densidad de las rocas que conforman la Tierra. (Barberii y otros, CEPET. 1989).

3.2. Ley de Gravitación Universal.

Comúnmente dicha ley se enuncia de la siguiente manera: todo cuerpo en el universo

atrae a otros cuerpos con una fuerza que es directamente proporcional al producto de la masa de

los cuerpos e indirectamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los mismos. La

dirección de esta fuerza es a lo largo de la línea que los une. (Serway, 1998).

Desde el punto de vista matemático la expresión es la siguiente:

= (Ec.3.1)


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Siendo F la magnitud de la fuerza gravitacional sobre cualquier cuerpo, m1 y m2 las masas

de los cuerpos, r la distancia entre ellos y G es una constante fundamental denominada constante

de gravitación universal, cuyo valor es:

= 6,673 ∙ 10 ∙ (Ec.3.2)

La aceleración de m2 debido a la presencia de m1, puede ser calculada dividiendo F por

m2, resultando:

= ∙ (Ec.3.3)

A partir de esto se tiene la aceleración de gravedad por unidad de masa m 1. Si m es la

masa de la Tierra y r el radio de la misma, la aceleración de gravedad de la Tierra viene dada por:

= ∙ (Ec.3.4)

La aceleración de gravedad fue medida por primera vez por Galileo con su famoso

experimento en Pisa, Italia. En honor a Galileo la unidad de aceleración de gravedad, 1

, es

llamado Gal. (Telford, 1995).

Las pequeñas variaciones registradas en la gravedad se dan como resultado de las

características de la Tierra, la cual tiene una distribución de densidades que varía en el interior del

planeta. Estas variaciones de gravedad son utilizadas por la geofísica para poder interpretar las

diferentes relaciones de densidades de las estructuras en el subsuelo. En geofísica la unidad de

aceleración conocida es el Gal, y las mediciones gravimétricas son generalmente expresadas en

miligales (1*10-3 cm/seg²).

1 mGal = 0.001 Gal

1 µGal = 0.001 mGal

1 g. u. = 0.1 mGal


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El valor de la gravedad de un punto cualquiera de la superficie terrestre depende de la

latitud, la altitud, los efectos de marea, la topografía y de la distribución de densidades debajo de

la superficie. Para eliminar el efecto de la desigualdad de densidades superficiales, se buscacorregir los demás factores que hacen que la gravedad varíe.

La prospección gravimétrica abarca el estudio del campo gravitacional terrestre, una

materia de interés para los geodestas en función de determinar la forma de la Tierra. Como la

Tierra no es perfectamente una esfera homogénea, la aceleración de gravedad no es constante

sobre la superficie de la misma. La exploración gravimétrica entonces estudia las anomalías

debidas a la distribución de densidades y estas anomalías generalmente son mucho más pequeñas

que los cambios debidos a la latitud y la altitud, aunque mayores que las debidas a las mareas o

(usualmente) a los efectos topográficos (Telford et al., 1990).

3.3. Correcciones

Los datos gravimétricos brutos son afectados por una amplia variedad de fuentes de

amplitudes, periodos y longitud de onda variable que generalmente ocultan las variaciones

gravimétricas de interés geológico y geofísico. Como resultado de esto, las mediciones en campo

son procesadas para minimizar estos extraños efectos. Estos procesos de conversión son

comúnmente conocidos como reducciones o correcciones de la data gravimétrica. Estas

correcciones van desde las atribuidas al error instrumental hasta las debidas a efectos de la

topografía, estas correcciones serán explicadas a continuación.

Este estudio comprende a su vez la comparación entre las fórmulas de reducción

gravimétricas clásicas y los nuevos estándares para la reducción gravimétrica tomadas del trabajo

de Heinze et al (2005) sobre los nuevos estándares en el procesamiento de datos gravimétricos,


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por lo que para las correcciones se mostrarán tanto las formulas clásicas como las referidas a los

nuevos estándares.

3.3.1. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto a la Latitud

En 1672 Richter refería, sin explicación, que la gravedad variaba de un punto a otro de la

Tierra. Poco después, independientemente y casi al mismo tiempo, Newton y Huygens lo

explicaban diciendo que este fenómeno se debía a que la Tierra no era de forma esférica. En

efecto, como la Tierra está achatada por los polos, las distancias a su centro es máxima en el

ecuador (por tanto el valor de la gravedad es mínimo) y mínima en los polos (valor de gravedadmáximo). A esta variación se suma la del efecto de rotación de la Tierra, la fuerza centrífuga (en

realidad axífuga), que es máxima en el ecuador y nula en los polos y siempre opuesta a la fuerza

de la gravedad. Como consecuencia de ambos efectos, la aceleración de la gravedad varía

aproximadamente de 978 cm/seg2 en el ecuador a 983 cm/seg2 en los polos. Por lo que se

concluye que la aceleración de la gravedad está en función de la latitud.

Desde hace muchos años los científicos han ido proponiendo una serie de fórmulas que

daban la gravedad teórica o normal sobre la superficie terrestre considerando la Tierra

primeramente como un elipsoide de revolución y últimamente como un esferoide (Cantos, 1974).

Entre las fórmulas internacionales de la gravedad se encuentra la correspondiente al

elipsoide de referencia de 1984, la cual fue adoptada en la Asamblea de la IAG (Asociación

Internacional de Geodesia) y es la utilizada en este trabajo.

() = 9,78033 ,

,(10000) (Ec.3.5)


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Donde () es la gravedad a la latitud y al nivel del mar. El factor 9,78033 es el

valor de la gravedad en el ecuador ( = 0).

Con esta fórmula se calcula el valor normal o teórico de la gravedad en cualquierlatitud.

3.3.2. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto al Tiempo

3.3.2.1. Deriva instrumental.

Es un ajuste que se realiza para compensar las variaciones en las lecturas debido a la

deriva del instrumento. Se considera como la desviación de las lecturas de un valor estándar o

normal. Las variaciones se estandarizan con respecto a un solo circuito. Esta deriva está

producida principalmente por la fatiga del sistema de muelles, o por las variaciones de

temperatura, aunque también existen razones incontroladas y otras calculables como es el efecto

lunisolar o de las mareas (Cantos, 1974).

= − (Ec.3.6)

Donde es la deriva del instrumento, es el tiempo al momento de realizar la

lectura, y son las lecturas al principio y al final del circuito, y es el tiempo

en que se realiza el circuito.

3.3.2.2. Efecto de Mareas.

Las atracciones gravitatorias del sol y la luna causan el efecto de las mareas que depende

de la posición astronómica de ambos y de la latitud, siendo variable con el tiempo; estas fuerzas

producen una pequeña deformación de la superficie marina.


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La corrección para el efecto de mareas se puede calcular recurriendo a diversos algoritmos

computacionales que calculan la variación de la gravedad por este efecto de manera específica

para un lugar y fecha determinados.

3.3.2.3. Efecto Atmosférico.

La masa de la atmosfera de la Tierra está incluida en la masa de la Tierra solida cuando se

determina la gravedad teórica a partir de la formula internacional de gravedad correspondiente al

elipsoide de referencia de 1984. Sin embargo, la masa de la atmosfera sobre una estación

gravimétrica no afecta la gravedad medida en una estación, asumiendo que la atmosfera estáconstituida por casquetes esféricos homogéneos. El efecto gravimétrico de la masa atmosférica

puede ser calculado cercano a 100 mGal hasta una altura de 10 Km con la ecuación (Wenzel,

1985)

= 0,874 − 9,9 10ℎ + 3,56 10ℎ (Ec. 3.7)

Con

en miligales y

ℎ, que es la altura de la estación, en metros. Esta ecuación es

parte de los nuevos estándares para la reducción gravimétrica y será usada sólo para ese

procesamiento.

3.3.3. Variaciones de la gravedad en la superficie terrestre con respecto a la Altura

Como las observaciones se hacen sobre la superficie terrestre con una altura h sobre el

nivel del mar, se deben estudiar las variaciones de la gravedad respecto a la altitud. Esto da lugar

a tres correcciones: corrección de aire libre, corrección de Bouguer y la corrección topográfica;

permitiendo reducir la gravedad observada al nivel de referencia o altura de las estaciones.


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3.3.3.1. Corrección de Aire Libre

Como la gravedad varía inversamente con el cuadrado de la distancia, es necesario

corregir los cambios de elevación entre las estaciones para reducir las mediciones a una

superficie de referencia. Esta corrección no toma en cuenta el material entre las estaciones,

solamente toma la diferencia de alturas.

Para una altura h en metros la corrección de aire libre será:

= 0,3086 ℎ (Ec.3.8)

Con ℎ como la altura de la estación en metros.

Para mejorar el desarrollo de esta formula el segundo orden de aproximación (Heiskanen

and Moritz, 1969) es usado para corregir la gravedad teórica en una altura ℎ en metros relativa al

elipsoide, usada en el procesamiento a partir de los nuevos estándares, la cual se presenta a

continuación:

= −(0,3087691 − 0,0004398 )ℎ + 7,2125 10ℎ (Ec. 3.9)

Con ℎ en metros y la latitud de la estación en grados.

3.3.3.2. Corrección de Bouguer.

La corrección de Bouguer toma en cuenta la atracción ocasionada por el material que se

encuentra entre las estaciones y el nivel de referencia, tomando en cuenta la densidad del

material.

Para una altura h y una densidad , la corrección de Bouguer viene dada por:

= 0,04191 ∗ ℎ ∗ (Ec.3.10)


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Con h en metros y e

3.3.3.2.1.

Un método razonable

cercanas a la superficie usand

Las mediciones de campo so

valores de densidad () para

un gráfico de anomalía de Bo

menor influencia de la topoTelford, 1990). En la figura 3.

Figura 3. 1. Ejemplo del cálsuperior eje Y es Anomalía de Boug

http://p

étodo de Nettleton para la estimación de la de

mente satisfactorio para la estimación de la

perfiles gravimétricos sobre topografía, es el

llevadas a perfiles de anomalía de Bouguer a

a corrección topográfica y de Bouguer. Con e

guer versus distancia entre las estaciones. El pe

rafía es el más representativo del área de e1 se puede apreciar un ejemplo de esto.

culo de forma grafica de la densidad de Bouguer por el méter (mGal), inferior eje Y elevación (m), densidad de la zonaukmweb.ukm.my/~rahim/gravity%20lecture(MSc).htm

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sidad de Bouguer

densidad en zonas

étodo de Nettleton.

umiendo diferentes

tos datos se realiza

rfil de densidad con

tudio. (Modificado

do de ettleton. Figura2,3 g/cc. Modificado de


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3.3.3.3. Corrección Topográfica

La corrección topográfica es la que toma en cuenta el efecto gravífico de las masas por

encima y por debajo del nivel h de la estación, ya que en la corrección de Bouguer se supone que

el terreno es horizontal.

El material, por encima de la estación, atrae a la masa M en el sentido opuesto a la fuerza

de la gravedad, mientras el material por debajo actuará en sentido contrario. Puesto que el efecto

del material del valle habría que restarlo a la corrección de Bouguer y ésta es negativa, la

corrección total topográfica irá siempre sumada a la gravedad observada.

La corrección topográfica tiene en cuenta el efecto de la topografía alrededor de la

estación (Cantos, 1974).

Para hallar esta corrección se debe conocer la topografía alrededor de cada estación.

Adicionalmente se emplean unos gráficos ideados por Hayford, Bowie y Hammer, que consisten

en una serie de círculos concéntricos alrededor de la estación y divididos en sectores o

compartimientos, cada cual con una contribución conocida por unidad de elevación media.

Cuanto mayor es la distancia a la estación, mayor es la zona de igual efecto topográfico. La

corrección total se obtiene sumando las contribuciones de cada compartimiento hasta una

distancia en la que el efecto se hace insignificante (Dobrin, 1961).

En la actualidad se utiliza una gran variedad de software especializados para realizar este

tipo de corrección.

3.4. Anomalías Gravimétricas

La diferencia entre el valor de la gravedad corregida y el valor teórico de la gravedad en el

esferoide para la latitud y la longitud de la estación se denomina anomalía gravitatoria, y va a


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depender de la situación de la estación. El tipo de anomalía depende de las correcciones que se

hayan hecho al valor observado.

3.4.1. Anomalía de Aire Libre

= + − (Ec.3.11)

Donde:

= Gravedad observada

= Corrección aire libre

= Gravedad teórica

3.4.2. Anomalía de Bouguer

Si se aplican las correcciones de aire libre, Bouguer y topográfica se consigue la

Anomalía de Bouguer (Dobrin, 1961).

= − ∓ + (Ec.3.12)

Donde:

= Gravedad observada

= Corrección aire libre

= Gravedad teórica

= Corrección de Bouguer

= Corrección topográfica


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3.4.3. Separación Regional-Residual

Las anomalías gravitacionales en un punto están constituidas por dos efectos de atracción

ocasionados por distintas estructuras en el subsuelo. Estos son los siguientes:

3.4.3.1. Anomalía Regional

La componente regional, producida por contrastes de densidad en las regiones inferiores

de la corteza terrestre y las superiores del manto. Las anomalías regionales son de alta amplitud y

baja frecuencia y su estudio permite determinar rasgos geológicos a nivel macroregional, tales

como contactos de placas y discontinuidades.

3.4.3.2. Anomalía Residual

La componente residual, producida por contrastes de densidad en las regiones intermedias

y superiores de la corteza. Las anomalías residuales son de baja amplitud y alta frecuencia, su

estudio permite determinar efectos someros como fallas y cuencas sedimentarias.

La suma de estas anomalías da como resultado la anomalía de Bouguer, como se muestra

a continuación:

= + (Ec.3.13)

3.5. Deconvolución de Euler

La rápida estimación de la profundidad de las fuentes sobre un mapa deriva del uso de

algoritmos aplicados al mallado de los datos gravimétricos. Un método muy común aplicado a

datos gravimétricos y magnéticos ha sido la deconvolución de Euler la cual utiliza gradientes.

Típicamente estos mapas muestran la distribución de una serie de círculos de distintos diámetros


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que son proporcionales a la profundidad estimada. La ubicación de estos círculos además indica

la posición estimada de las transiciones de la roca. (www.geosoft.com).

3.6. Análisis Espectral

Esta técnica netamente computarizada se basa en el promedio de la señal de toda el área

de estudio, representándose en una gráfica que muestra el comportamiento de la potencia de la

señal con respecto al número de onda. Mediante la gráfica se pueden separar las componentes de

la señal de más interés para el estudio que se esté realizando. También se puede determinar la

profundidad de la señal. Con esta aplicación se puede crear un filtro paso banda.

El filtro paso banda le permite al intérprete poder separar parte de la señal de interés de la

que no es de interés, por ejemplo separar las componentes regionales de las residuales. La base

del procedimiento es permitir el paso de un rango de frecuencias específicas e ignorar el resto.

Para lograr esto se necesita diseñar un filtro que permita pasar lo que realmente se quiera

observar. La base matemática de todo el procedimiento es la aplicación del resultado obtenido en

el espectro de potencia donde se observa claramente las distintas componentes de la señal.

3.7. Modelo Gravimétrico

Como se mencionó en la definición del método, el problema matemático de la

interpretación gravimétrica, es un proceso inverso, es decir, a partir de la observación se busca

determinar un modelo que se ajuste a estas observaciones. Para ello existen diversos programas

computacionales, que cada vez son más versátiles, aplicando algoritmos internos más completos,

que permiten construir modelos del subsuelo más ajustados a la geología del área. Para construir

un modelo que represente de la manera más real el subsuelo de la región investigada, es necesario


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poseer la mayor información geológica y geofísica disponible del área bajo estudio con el fin de

evitar ambigüedad en los modelos planteados.

3.8. Análisis estadístico

La investigación cuya finalidad es: el análisis o experimentación de situaciones para el

descubrimiento de nuevos hechos, la revisión o establecimiento de teorías y las aplicaciones

prácticas de las mismas, se basa en los principios de observación y razonamiento y necesita en su

carácter científico el análisis técnico de datos para obtener de ellos información confiable y

oportuna.

3.8.1. Estadística

Es el conjunto de procedimientos y técnicas empleadas para recolectar, organizar y

analizar datos, los cuales sirven de base para tomar decisiones en las situaciones de incertidumbre

que plantean las ciencias sociales o naturales.

3.8.2. Estadística Descriptiva

Estadística descriptiva se refiere a la recolección, presentación, descripción, análisis e

interpretación de una colección de datos, esencialmente consiste en resumir éstos con uno o dos

elementos de información (medidas descriptivas) que caracterizan la totalidad de los mismos. La

estadística Descriptiva es el método de obtener de un conjunto de datos conclusiones sobre si

mismos y no sobrepasan el conocimiento proporcionado por éstos.


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4. METODOLOGÍA

4.1. Funcionamiento del gravímetro AUTOGRAV Scintrex CG-3

El principio de funcionamiento del gravímetro Autograv Scintrex CG-3 (Fig. 4.1) está

basado en un sistema elástico de cuarzo fundido. La fuerza gravitatoria en la masa de prueba es

equilibrada por un resorte y una fuerza restauradora electrostática relativamente pequeña. La

posición de la masa es alterada por un cambio en la gravedad monitoreándose en un transductor

capacitivo de desplazamiento. Un circuito de regeneración automático aplica un voltaje de DC a

las placas del condensador produciendo una fuerza electrostática en la masa, que lo devuelve a

una posición nula. Se convierte el voltaje de regeneración en una medida del valor relativo de

gravedad en el sitio de lectura, la señal digital es transmitida al sistema de adquisición de datos

del instrumento por procesar para ser visualizado y almacenado (Scintrex CG-3, User’s guide).

Figura 4. 1. Funcionamiento del gravímetro Scintrex CG-3.


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Tiene un rango de medición por encima de 7000 mgals y una resolución de lectura de

0.005 mGals, lo que permite que el gravímetro sea utilizado para estudios a escala regional o

local. Las medidas exactas son tomadas presionando simplemente una tecla. El gravímetroobtiene una lectura promedio de una serie de muestras obtenidas continuamente. La lectura se

despliega directamente en la pantalla de cristal líquido en unidades de mGals, guardándose ésta

en la memoria del disco duro del equipo para luego ser utilizada a través de un computador para

su procesamiento.

Al preparar el gravímetro para una lectura, el sensor de inclinación electrónico

proporciona la mayor exactitud y es más fácil de operar que los niveles de burbuja

convencionales.

La excelente protección del gravímetro permite trabajar con distintos cambios de

temperatura y presión atmosférica. Esto se logra por la estabilización en la cámara de vacío. El

rango de operación se encuentra entre -40 ºC a +45 ºC (+35 ºC optativos o +55 ºC) permitiendo al

operador usar el gravímetro en distintos ambientes. Por ser el sensor hecho de cuarzo fundido no-

magnético, el gravímetro no es afectado por las variaciones del campo magnético.

Figura 4. 2. Gravímetro Scintrex CG-3, usado para la adquisición gravimétrica.


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4.2. Funcionamiento del GPS GSS de doble frecuencia Z-maxTM de THALES

El sistema de posicionamiento global de doble frecuencia Z-maxTM de THALES, es una

herramienta sumamente eficaz para la determinación de la posición de un punto con precisión

centimétrica. Este sistema consiste de un arreglo de dos GPS comunicados entre sí por medio de

una antena con señal de radio UHF o por medio de una red GSM, en este arreglo se determina

una de las antenas como estación base y se mantiene fija, mientras que la otra es transportada

para realizar las mediciones entre estaciones. El manejo de estas antenas puede realizarse de dos

maneras, una manejando directamente los comandos a través del modulo que poseen para tal fin

los navegadores (ver figura 4.3, donde se muestra el árbol de procesos) o a través de un control

que se comunica con estos vía bluetooth, el cual funciona como una mini computadora que es

capaz de comunicarse con la a

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Jose Cruces Suelos