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PALÉOMAGNÉTISME

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Comment remonter à l’intensité du champ?

Le moment magnétique est défini par sa direction et son module. Ce dernier est contrôlé par deux paramètres : la concentration en minéraux magnétiques et l’intensité du champ. Au premier ordre, on peut considérer qu’il suffit de s‘affranchir du premier pour remonter à l’intensité du champ qui a donné naissance à l’aimantation. La réponse de l’aimantation au champ sert ainsi de référence pour remonter à la valeur absolue de l’intensité. Pour cela, il est nécessaire de dupliquer le processus d’acquisition de l’aimantation en laboratoire. On peut facilement reproduire l’acquisition de l’aimantation thermorémanente des laves ou de matériaux archéologiques par de simples chauffes dans un champ connu. Dans le premier cas, on parvient à déterminer la valeur absolue de la paléointensité si aucun changement minéralogique ne se produit lors des chauffes répétées en laboratoire. En revanche, il est évidemment impossible de reproduire le processus de sédimentation des roches sédimentaires.

Les sédiments ne permettent de restituer que les variations relatives de la paléointensité. Nous avons vu que les coulées volcaniques indiquent la direction et la valeur absolue de l’intensité du champ local, mais de façon très discontinue au gré des éruptions. Elles procurent donc une suite de valeurs ponctuelles dont la chronologie détaillée est très délicate à établir en raison des incertitudes des datations radiométriques. Les sédiments, surtout sensibles à la composante dipolaire du champ, enregistrent en continu les variations relatives du dipôle avec une résolution qui dépend du taux de sédimentation. Les deux types de données sont complémentaires. L’étude des périodes très courtes comme les inversions est propice aux enregistrements volcaniques, tandis que l’évolution de l’intensité du dipôle géomagnétique est documentée grâce aux enregistrements sédimentaires. À l’heure actuelle on connaît bien l’évolution de l’intensité du champ lors des deux derniers millions d’années. Une caractéristique dominante est son affaissement très important lors des inversions. Mais on observe aussi de nombreuses autres périodes d’intensité très faible durant lesquelles le champ a dévié fortement de sa polarité initiale, s’est parfois même complètement renversé, puis est revenu à la polarité d’origine. On appelle ces événements des excursions et/ou des inversions avortées. Ces tentatives infructueuses sont beaucoup plus nombreuses que les inversions elles-mêmes.

Les enregistrements volcaniques, bien qu’épars, renseignent sur l’intensité moyenne du champ jusqu’à plusieurs milliards d’années. Ce champ très ancien, en particulier celui qui est associé aux premières phases de son existence, fait l’objet de nombreuses études. Les paléomagnéticiens ont également cherché à observer si le champ moyen conserve toujours une structure parfaitement dipolaire axiale centrée. En fait, il en est très légèrement écarté. Cette déviation peut être représentée par une petite composante quadripolaire, dont l’origine est encore discutée.

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Écrit par

  • Jean-Pierre VALET : directeur de recherche au C.N.R.S., Institut de physique du globe de Paris

Pour citer cet article

Jean-Pierre VALET, « PALÉOMAGNÉTISME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

Aimantation thermorémanente des roches volcaniques

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