Paléomagnétisme

Le paléomagnétisme désigne le champ magnétique terrestre passé, et par extension la discipline scientifique d'étude de ses propriétés. On désigne parfois l'étude du champ magnétique de la période historique par le nom d'archéomagnétisme.

Principe

Au moment de la solidification d'une roche, les corps ferromagnétiques présents dans la roche s'orientent en fonction du champ magnétique terrestre de l'époque et conservent cette orientation (rémanence thermomagnétique). Cela est dû au fait que les minéraux en se refroidissant passent à une température inférieure à leur point de Curie, température à laquelle un corps ferromagnétique peut enregistrer un champ magnétique. Le champ magnétique terrestre s'oriente en fonction des mouvements des fluides de la partie externe du noyau du globe, composé à 80 % de fer.

Applications

Géologie

On dispose d'un enregistrement constant du magnétisme terrestre dans les zones d'expansion océanique. Les roches en fusion provenant du manteau remontent à la surface du fond marin au niveau des dorsales océaniques, entrent en contact avec l'eau de mer et se refroidissent. On retrouve ainsi des anomalies magnétiques allongées parallèlement aux dorsales océaniques et symétriques par rapport à celles-ci.

Le paléomagnétisme permet aussi de connaître l'orientation des plaques tectoniques à différentes époques géologiques correspondant à des anomalies magnétiques connues. Il est aussi possible de retrouver la position des plaques tectoniques à une certaine époque. Si on a repéré les mêmes anomalies de part et d'autre d'une dorsale océanique et que l'on connaît l'âge de ces roches, il suffit d'enlever la partie du plancher océanique comprise entre ces anomalies pour retrouver la position des plaques à l'époque. On peut aussi se baser sur l'orientation du champ magnétique enregistré dans des roches continentales. En faisant l'hypothèse que la direction du champ magnétique terrestre a peu varié, on peut retrouver la paléolatitude de la roche considérée au moment de son refroidissement.

Archéologie

Une autre application des méthodes du paléomagnétisme réside dans les possibilités de datations archéologiques, certains minéraux enregistrant le champ magnétique lors de leur formation ou de leur chauffe (coulées volcaniques, oxydes de fer).

Une chronologie des variations du champ magnétique terrestre a été établie grâce à une datation conjointe par la méthode radiométrique du potassium-argon. Au cours du temps, de longues périodes de magnétisation positive ont été entrecoupées par des épisodes d'inversion magnétique, pendant lesquelles le Nord magnétique se trouvait à proximité du pôle Sud géographique. Nous sommes depuis 780 000 ans dans une période magnétique positive (ou normale) appelée "Bruhnes". La période précédente était caractérisée par une inversion de la polarité et est appelée "Matuyama". Elle a commencé il y a 1,6 million d'années et a été entrecoupée par plusieurs brefs épisodes de polarité normale, dont les épisodes de "Mac Cobb" vers 1,1 million et de "Jaramillo" vers 900 000 ans. La découverte de vestiges archéologiques sous des sédiments volcaniques de polarité magnétique inverse indique par exemple que ces vestiges ont un âge supérieur à 780 000 ans.

Les différences de polarité et les variations du Nord magnétique permettent également de replacer chronologiquement le moment où un matériau métallique a été chauffé à haute température. Si un foyer contenait par exemple de la goethite (oxyde de fer), les restes peuvent être datés s'ils n'ont pas été déplacés. On replace au point de vue chronologique la direction du Nord magnétique qui s'est imprimée en eux.

Voir aussi

Articles connexes

• Archéomagnétisme
• Susceptibilité magnétique des roches
• Aéromagnétisme
• Géophysique
• Foliation magnétique
• Géologie

Liens externes

• TP2-Le mouvement des plaques:cours de première S

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