La différence entre l'accélération gravitationnelle observée en un point de levé marin et un modèle de référence (généralement le champ normal), exprimée après application des corrections définies ; les anomalies de gravité marines reflètent des variations de distribution de masse en subsurface et de la bathymétrie.

Principe

Les hétérogénéités de masse (variations de densité et de géométrie) perturbent le champ gravitationnel local ; mesurer les écarts par rapport à un modèle de référence et appliquer des corrections (marées, dérive instrumentale, effet d'Eötvös, etc.) permet d'isoler les variations spatiales de gravité dues à des structures géologiques et à la bathymétrie.

Démonstration

Une carte de gravité marine traversant un centre d'expansion montre une anomalie linéaire négative liée à une croûte amincie et un Moho plus profond, tandis que des anomalies positives au-dessus de seamounts indiquent un excès de masse crustale ; les anomalies à courte longueur d'onde se corrèlent avec des reliefs bathymétriques et des corps denses peu profonds.

Mauvaise application

Interpréter une anomalie de gravité brute comme un modèle de densité unique sans tenir compte de la non‑unicité, de la faible résolution en profondeur, des corrections nécessaires (free‑air, Bouguer, relief) et de la puissance de résolution limitée des seules données gravimétriques.

Conséquence

Bien interprétées, les anomalies de gravité contraignent la structure crustale à grande échelle, l'épaisseur des sédiments, les reliefs du fond et les processus tectoniques, et orientent la conception de levés sismiques et l'exploration de ressources en signalant des contrastes de densité.

Inversion

Une anomalie nulle ou plate par rapport au modèle de référence n'implique pas une distribution de masse uniforme ; l'inversion d'anomalies en modèles de densité est non unique et requiert souvent des données complémentaires (sismique, magnétique, forages) pour être résolutive.

Limite

Les anomalies de gravité marines sont limitées en résolution spatiale par l'espacement des profils, le bruit instrumentale, le mouvement du navire et l'atténuation liée à la sensibilité en longueur d'onde de la gravité ; elles ne permettent pas de résoudre sans ambiguïté de petits corps ou des structures profondes sans contraintes auxiliaires.

Tension sémantique

Proche mais distincte des anomalies magnétiques (qui reflètent la magnétisation rémanente et induite) ; des tensions apparaissent lorsqu'on attribue une anomalie de gravité uniquement à la bathymétrie au lieu de considérer des contrastes de densité crustale ou le chargement sédimentaire.

Synthèse

Une anomalie de gravité marine quantifie les écarts entre la gravité mesurée et le champ de référence après corrections standards ; c'est un observable géophysique large‑bande indiquant des variations latérales et verticales de distribution de masse qui, combiné à d'autres données, contraint la structure du fond et de la croûte.