Il metodo gravimetrico consiste in un’analisi dettagliata delle deformazioni del campo gravitazionale terrestre indotto dalle anomalie e dalle eterogeneità presenti nel sottosuolo. La gravimetria, e più in particolare la microgravimetria, é un metodo geofisico impiegato nella mappatura delle densità rocciose e nella ricerca di cavità sotterranee naturali e/o artificiali.

L’applicazione del metodo gravimetrico é basata sul contrasto di densità tra i diversi tipi di roccia presenti o, come nel caso della ricerca di ipogei e di fenomeni di carsismo, tra la roccia e la cavità.

Attraverso l’utilizzo di strumenti di misura di particolare sensibilità e precisione é possibile misurare le perturbazioni del campo gravimetrico e da queste risalire alla conformazione del sottosuolo e indicare la possibile presenza di cavità sotterranee.

Le indagini gravimetriche hanno lo scopo di costruire modelli sulla distribuzione di densità nel sottosuolo. A seconda della scala presa in esame possiamo voler considerare corpi superficiali (scala locale), le densità crostali (scala regionale) o le densità della litosfera e del mantello superiore. Il problema consiste nell’ individuazione degli scostamenti del valore di densità da un modello standard della terra ellissoidica stratificata.

Il valore di gravità misurata viene confrontato con il valore di gravità teorico. L’anomalia di Bouguer viene calcolata con lo scopo di valutare la discrepanza fra la gravità “normale” (g)  e quella che si sarebbe osservata sul Geoide, nel punto corrispondente lungo la verticale, togliendo le masse perturbanti al di sopra del geoide.

Al punto precedente si è ottenuta una approssimazione dell’anomalia, approssimazione che è abbastanza valida nel caso di una topografia piatta (altipiano), ma che deve essere migliorata nel caso di una topografia reale. Una correzione (correzione topografica) deve essere apportata per tenere conto della topografia circostante il punto P0 di osservazione: infatti nell’approssimazione piastra sono state eliminate masse effettive esistenti al di sopra della piastra di livello h, mentre sono state inserite masse inesistenti negli avvallamenti al di sotto della piastra. 

In ambedue i casi, la correzione topografica  risulta positiva e quindi l'anomalia completa di Bouguer risulta:

 

Per calcolare la correzione topografica si suddivide tutta la zona circostante la stazione S secondo prismi a sezione di settore circolare con una base alla quota h del punto S e l’altra alla quota media che compete al settore. La correzione di Bouguer tiene conto del fatto che tra l'altezza della stazione e quella dello sferoide c'é (o manca) materia che ha un effetto gravitazionale sulla stazione stessa. I risultati delle campagne gravimetriche sono presentati sotto forma di profili, di carte a colori convenzionali o/e di isolinee dei dati corretti.

Spesso si effettua l’inversione dei dati dei singoli profili accordando i dati a quelli di un modello geologico.

In questa fase si includono tutte le informazioni disponibili per vincolare il modello e fornire una interpretazione più accurata. I risultati dell’interpretazione vengono forniti sotto forma di profili delle anomalie gravimetriche, osservate e calcolate, in funzione della distanza (in alto) per un dato modello di densità (in basso).

 

Applicazioni
L’applicazione del metodo gravimetrico richiede una particolare esperienza e cura non solo nell’interpretazione dei risultati, ma anche e soprattutto nell’esecuzion

e delle misure e nelle correzioni che devono essere applicate. Il valore del campo gravitazionale misurato in un determinato luogo ad un determinato istante può essere influenzato da un grande numero di fattori, perciò per determinare le anomalie, spesso minime (di interesse ingegneristico o ambientale), è necessario correggere con molta attenzione e accuratezza i dati di campagna.

Gli effetti della deriva strumentale e delle maree si correggono eseguendo periodicamente, nel corso dell’indagine, letture successive in stazioni-base determinate, in modo da costruire una curva di deriva. Gli effetti delle maree si possono anche calcolare, usando programmi o tavole di correzione che vengono pubblicate periodicamente, e sottrarre dai dati prima di eseguire la correzione di deriva strumentale.

Le applicazioni del metodo sono, tra le altre: