PARTIE 2 | La Terre interne actuelle
FOCUS
La prévision des variations du champ magnétique terrestre
Le champ magnétique évolue à l’échelle de la vie humaine. Le pôle Nord, localisé pour
la première fois exactement par James Clark Ross au Canada se déplace vers la Sibérie
depuis plus de 150 ans. Alors qu’il bougeait à environ 15 km • an , ce mouvement s est
accéléré à la fin des années 1990 pour atteindre 60 km • an 1. Pourtant, rien de tel n est
observé pour le pôle Sud magnétique. L’origine de cette dynamique se situe dans le
noyau terrestre. Des structures magnétiques se déplaçant sous la Russie jouent le rôle
de perturbateur.
La structure du champ magnétique terrestre est importante pour de nombreuses activités humaines (par exemple pour les satellites de basse altitude), et il est intéressant
de pouvoir prédire ce genre de variations. Les géophysiciens ont donc mis au point des
systèmes empruntant à la météorologie : ils couplent des modèles numériques de la
dynamique du noyau aux observations. Ils peuvent ainsi proposer des prévisions, une
sorte de météo magnétique pour les années à venir.
1.31 L’aimantation des roches
La dynamo présente la source la plus profonde du champ magnétique. Il existe en
surface une autre source du champ magnétique : l’aimantation des roches.
Définitions
L'aimantation est la propriété d'un minéral ou d’une roche à produire un champ magnétique.
L'aimantation induite correspond à une aimantation produite par l’interaction entre les
courants dans le minéral ou la roche et le champ ambiant. Ainsi le champ produit disparaît
si le champ ambiant disparaît. Cette aimantation est en général très faible et difficilement
détectable. L'aimantation rémanente correspond à une aimantation quasi-permanente, qui
est acquise lorsque le minéral ou la roche se forme et/ou se transforme. Certains minéraux,
dits ferromagnétiques et ferrimagnétiques ont la capacité de former des domaines magnétiques stables enregistrant le champ (ou son opposé pour les ferrimagnétiques). L’acquisition
de I aimantation rémanente se fait lorsque la roche passe d’une température supérieure à
celle dite de Curie (entre 400 et 700 °C selon les minéraux) à une température plus faible.
Il ne s agit pas de la température de cristallisation, mais d’une température plus basse, pour
laquelle les électrons dans les minéraux sont moins agités. D’autres phénomènes permettent
1 acquisition d une telle aimantation. Ces cristaux particuliers sont en général riches en fer,
comme la magnétite (Fe3O4) ou l’hématite (Fe2O3).
Les roches aimantées sont partout autour de nous : les roches magmatiques,
mais aussi sédimentaires et métamorphiques. On distingue parfois les domaines
géologiques grâce à la cartographie du champ, comme par exemple la forte
anomalie positive NNW-SSE dans le Bassin parisien montrant l’existence de
roches profondes aimantées appartenant au socle (figure 7.8). Il est possible
de mesurer en laboratoire la direction et l’intensité de l’aimantation rémanente d une roche qui serait échantillonnée sur le terrain, et dont la position et
I orientation sont bien référencées. Lorsque l’âge de l’aimantation est précis,
obtenu en datant les minéraux qui la portent, alors il est possible de reconstituer
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FOCUS
La prévision des variations du champ magnétique terrestre
Le champ magnétique évolue à l’échelle de la vie humaine. Le pôle Nord, localisé pour
la première fois exactement par James Clark Ross au Canada se déplace vers la Sibérie
depuis plus de 150 ans. Alors qu’il bougeait à environ 15 km • an , ce mouvement s est
accéléré à la fin des années 1990 pour atteindre 60 km • an 1. Pourtant, rien de tel n est
observé pour le pôle Sud magnétique. L’origine de cette dynamique se situe dans le
noyau terrestre. Des structures magnétiques se déplaçant sous la Russie jouent le rôle
de perturbateur.
La structure du champ magnétique terrestre est importante pour de nombreuses activités humaines (par exemple pour les satellites de basse altitude), et il est intéressant
de pouvoir prédire ce genre de variations. Les géophysiciens ont donc mis au point des
systèmes empruntant à la météorologie : ils couplent des modèles numériques de la
dynamique du noyau aux observations. Ils peuvent ainsi proposer des prévisions, une
sorte de météo magnétique pour les années à venir.
1.31 L’aimantation des roches
La dynamo présente la source la plus profonde du champ magnétique. Il existe en
surface une autre source du champ magnétique : l’aimantation des roches.
Définitions
L'aimantation est la propriété d'un minéral ou d’une roche à produire un champ magnétique.
L'aimantation induite correspond à une aimantation produite par l’interaction entre les
courants dans le minéral ou la roche et le champ ambiant. Ainsi le champ produit disparaît
si le champ ambiant disparaît. Cette aimantation est en général très faible et difficilement
détectable. L'aimantation rémanente correspond à une aimantation quasi-permanente, qui
est acquise lorsque le minéral ou la roche se forme et/ou se transforme. Certains minéraux,
dits ferromagnétiques et ferrimagnétiques ont la capacité de former des domaines magnétiques stables enregistrant le champ (ou son opposé pour les ferrimagnétiques). L’acquisition
de I aimantation rémanente se fait lorsque la roche passe d’une température supérieure à
celle dite de Curie (entre 400 et 700 °C selon les minéraux) à une température plus faible.
Il ne s agit pas de la température de cristallisation, mais d’une température plus basse, pour
laquelle les électrons dans les minéraux sont moins agités. D’autres phénomènes permettent
1 acquisition d une telle aimantation. Ces cristaux particuliers sont en général riches en fer,
comme la magnétite (Fe3O4) ou l’hématite (Fe2O3).
Les roches aimantées sont partout autour de nous : les roches magmatiques,
mais aussi sédimentaires et métamorphiques. On distingue parfois les domaines
géologiques grâce à la cartographie du champ, comme par exemple la forte
anomalie positive NNW-SSE dans le Bassin parisien montrant l’existence de
roches profondes aimantées appartenant au socle (figure 7.8). Il est possible
de mesurer en laboratoire la direction et l’intensité de l’aimantation rémanente d une roche qui serait échantillonnée sur le terrain, et dont la position et
I orientation sont bien référencées. Lorsque l’âge de l’aimantation est précis,
obtenu en datant les minéraux qui la portent, alors il est possible de reconstituer
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