Il rilevamento gravimetrico consiste nella determinazione delle anomalie del campo gravitazionale terrestre causato dalle variazioni di densità dei corpi prossimi alla superficie terrestre che portano il campo gravitazionale misurato a discostarsi in modo sensibile dal campo gravitazionale teorico.
Un’anomalia positiva segnala la presenza di un corpo con densità maggiore rispetto a quella dell’ambiente circostante, mentre anomalie gravimetriche negative sono imputabili a zone con densità inferiore e quindi con carenza di massa.
Le misure delle anomalie di gravità possono essere effettuate con l’uso di specifici strumenti detti gravimetri, suddivisi in due grandi categorie: i gravimetri assoluti, che misurano l’intensità del vettore gravità in un punto e quelli relativi che misurano la variazione della gravità tra due punti.
Trattandosi di misure estremamente precise e delicate, i gravimetri assoluti sono ancora oggi apparecchiature pesanti, difficili da gestire e soprattutto lente. Per questo motivo si sono sviluppati i gravimetri relativi che pur essendo strumenti estremamente delicati, hanno il pregio della facile portabilità e della rapidità della misura.
I gravimetri relativi si basano sull’equilibrio di una massa sospesa ad una molla: l’allungamento della molla rispetto ad una certa posizione iniziale è funzione della variazione dell’accelerazione di gravità tra il punto di partenza e il punto corrente di misura. Esistono due tipi di gravimetri relativi, il gravimetro lineare e quello astatico.
Il gravimetro lineare è costituito da una molla che sostiene una massa, la forza peso è bilanciata dalla tensione della molla; per un dato incremento dell'accelerazione di gravità, l’allungamento della molla è direttamente proporzionale alla massa m ad essa applicata e inversamente proporzionale alla costante elastica della molla. La sensibilità dello strumento, data dal rapporto della massa sulla costante elastica, può venire incrementata o aumentando la massa o diminuendo la costante elastica.
I gravimetri moderni sono tutti astatici, nel senso che vengono resi instabili in quanto lavorano vicino al punto di instabilità del sistema meccanico elastico, ottenendo così grandi variazioni della posizione di equilibrio nell’equipaggio del gravimetro per piccole variazioni di gravità. La sensibilità di questi strumenti è di dell’ordine di 10-8 m/s2 .
