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La gravimétrie étudie la variation spatiale du champ gravitationnel terrestre. Ces variations dépendent notamment de la distribution inhomogène des unités géologiques dans le sous-sol. Une analyse détaillée de ces variations permet la reconstruction d'un modèle de densité du sous-sol.
La gravimétrie est particulièrement adaptée à la détection de cavités, en raison du fort contraste de densité entre un vide et la roche environnante.
L'exploration gravimétrique est présentée sous forme de profils ou de cartes. La microgravimétrie se concentre sur l'analyse de structures à petite échelle, tandis que la gravimétrie est utilisée pour mettre en évidence les variations régionales de la géologie.
Les mesures brutes sont corrigées des effets perturbateurs de la topographie, des marées solaires et lunaires, et, dans le cas de la microgravimétrie, des effets des bâtiments et des fondations.
