Article in Journal of Applied Geophysics · January 2017 doi: 10. 1016/j jappgeo

4. 

Interpretation of short wavelengths

So far we calculated short wavelengths of the gravitational effect from the TLUG geological model. It 

appears quite useful to subtract them from the short wavelengths of the measured gravity prior to 

their interpretation. After this procedure, several linear positive gravitational anomalies become much 

more pronounced. These SE-NW oriented anomalies, which are absent in magnetic data, coincide with 

the known fault zones. Malz and Kley (2012) referred to one of these fault zones as the two-phase 

deformation, in which the compressional strain exceeded the preceding extensional deformation. This 

leads  to  forming  an   anticline   in   shallow   layers.  Since  these   layers  possess  nearly  zero   magnetic 

susceptibility, we observe the gravity anomalies which are not correlated with the magnetic ones.

Another type of anomalies is represented by two strong gravity anomalies noticeable also in magnetic 

data. The linear anomaly is located in the central part of the Thuringian Basin, while the second 

anomaly is arc-shaped and bounds the area of investigation in the north-west part. We used our 

approach to interpret this type of anomalies on the mentioned linear anomaly in the central part of 

the basin.

To verify if both gravity and magnetic anomalies are caused by the same object, we transformed 

magnetic data to the pseudo-gravity and compared it with the measured gravity. For this purpose, we 

applied our own algorithm. We assumed that the observed field is harmonic above some horizontal 

plane 

z = - h

 located below the Earth’s surface. We exploited the representation of gravity as a solution 

of the Dirichlet’s boundary-value problem for the half-space above the plane

 

z = - h

 with given data 

V

z

(x, y - h)

 on the boundary and the Poisson’s equation which provides the following expression for 

Fig. 4. Interpretation of the medium wavelengths. Left: depths to the density interface, obtained by inversion  

after   subtracting   negative   anomalies.   Right:   3D   model   for   the   medium   wavelengths.   It   includes   density 

interface with topography and 3 restricted bodies (intrusions) above it.

---

the vertical component 

H

z 

of the anomalous magnetic field intensity (Prutkin et al., 2012):

H

z



x',y',z'



=

∬

K

1



x',y',z',x,y



V

z



x,y,

−

h



dxdy

                        (2)

Using the  known approximation for the total magnetic intensity anomaly  

Δ

T

  (Blakely, 1995), we 

obtained a similar representation

ΔT



x',y',z'



=

∬

K

2



x',y',z',x,y



V

z



x,y,

−

h



dxdy

                       (3)

The expressions for the kernels 

K

1

 and 

K

2

 in Eqs.  (2) and (3) can be found in Prutkin et al. (2012). We 

treated Eqs. (2) and (3) as the linear integral equations of the 1

st

 kind: the anomalous magnetic field 

(its vertical component or  the  total magnetic intensity) is given at the Earth’s surface. Hence, we 

solved the corresponding equation for the unknown downward-continued gravity