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1. Les bandes danomalies magntiques 2. Les bandes danomalies
magntiques : exemples de levers 3. Les bandes danomalies magntiques
: la carte mondiale des linations magntiques 4. La datation des
anomalies magntiques 5. La datation des anomalies magntiques :
apports des forages ocaniques (2 diapos) 6. La datation des
anomalies magntiques : lchelle des inversions magntiques (2 diapos)
7. Les anomalies magntiques : dorsales lentes - dorsales rapides (3
diapos) 8. Les anomalies magntiques : la carte de lge des fonds
ocaniques 9. Les anomalies magntiques : la carte des taux de
production de lithosphre ocanique 10. Le palomagntisme
terrestre
En 4 parties
La tectonique des plaques et la cinmatique Partie 3
IV. LES DONNES DU GOMAGNTISME
Voir chapitre 8
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lments de gologie 15e d. de Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan
Martin et Marc de Raflis, Dunod Editeur, 2015.
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gosciences. Un livre qui rpond aux exigences des tudiants, des
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lamateur clair !
Sommaire
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Les failles Partie 3 : failles inverses et chevauchements
Lenregistrement des variations du champ magntique terrestre se fait
laide de magntomtres (magntomtres proton
depuis 1955) embarqus bord davions (aromagntisme) ou en remorque
larrire de navires. On navigue le long de routes serres et
parallles. De trs nombreuses campagnes marines depuis les annes
1960 ont montr que les variations du champ magntique terrestre
sorganisent en bandes parallles montrant des anomalies ngatives ou
positives par rapport au champ moyen. Les laves mises la crte des
dorsales prennent, en se refroidissant, une Aimantation
Thermormanente (ATR) correspondant lorientation du champ
gomagntique de lpoque. Les laves enregistrent ainsi les inversions
du diple gomagntique au cours du temps : lanomalie est ngative
lorsque le champ enregistr tait inverse du champ actuel. Ces
anomalies ne sont pas visibles au niveau de lquateur car lamplitude
y est plus faible.
Un magntomtre prt pour la mise leau sur la plage arrire dun
navire. Merci H. Ondras, Ifremer
1. Les bandes danomalies magntiques
IV. LES DONNES DU GOMAGNTISME
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Carte dun lever aromagntique au dessus du Groenland et de
lIslande : noter les bandes danomalies trs visibles au dessus de
locan.
Exemple de lever magntique brut dans locan indien, montrant le
patient travail de corrlation que lon doit effectuer avant de
proposer une interprtation en bandes danomalies noires et blanches.
(Document J. Dyment, IPGP)
Les deux documents ci-dessus sont historiques. Ils ont permis de
montrer la symtrie des anomalies magntiques. Au large de la
Californie, on a montr lorganisation en bandes danomalies de sens
oppos et le dcalage par les zones de fractures (Vine, 1966). Sur la
dorsale de Reykjanes, au sud de lIslande (Vine, 1966), on a pu
confronter les donnes ocaniques (acquises par aromagntisme) avec
les donnes terre sur le magntisme des laves et sur leur ge. Cest
ainsi que sest impose la notion de Sea Floor Spreading : expansion
des fonds ocaniques, sous limpulsion des scientifiques Vine,
Mathews et Morley.
2. Les bandes danomalies magntiques : exemples de levers
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La carte ci-dessus montre lensemble des linations magntiques
leves ce jour. Cest en datant ces linations que lon obtient la
carte de lge des fonds ocaniques. Les encarts B et C sont dtaills
sur les diapositives 10 et 11 suivantes.
3. Les bandes danomalies magntiques : la carte mondiale des
linations magntiques
IV. LES DONNES DU GOMAGNTISME
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Il est rapidement apparu crucial de dater les anomalies
magntiques pour prouver dfinitivement la symtrie par rapport laxe.
On peut soit dater directement les basaltes responsables dune
anomalie donne par radiochronologie (mthode K/Ar essentiellement)
soit obtenir lge des premiers sdiments dposs dessus, grce la
micropalontologie.
4. La datation des anomalies magntiques
Il fallait forer travers le plancher ocanique pour rcuprer des
carottes de socle et de sdiment. Pour cela, les institutions
ocanographiques amricaines runies sous la bannire JOIDES on promu
un programme de forage (DSDP, deep sea drilling project) dont les
premires campagnes avaient pour but dtablir la chronologie des
anomalies magntiques.
Les rsultats du Leg 3 DSDP : lge du fond de locan crot bien avec
la distance laxe. La preuve de lexpansion ocanique est faite.
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5. La datation des anomalies magntiques : apports des forages
ocaniques
Le programme DSDP (1968-1983) a eu ensuite dautres objectifs ;
en devenant international en 1985, il volua en ODP (ocean drilling
program), puis depuis 2003 en IOPD (integrated ODP). DSDP oprait
partir du Glomar Challenger, ODP partir du Joides Resolution et
IODP intgre plusieurs plateformes dont le Joides rnov (et peint en
bleu !) et le gros foreur japonais Chikyu avec riser (forage scuris
tanche).
Le Joides Resolution
Le derrick du Joides
Un trpan pour carotter les roches dures
La remonte du carottier
Des sdiments carbonats finement lits dans le forage n1276. Un
bon matriel pour la micropalontologie
Le Chikyu
www.iodp.org www.ecord.org
www.iodp-france.org
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5. La datation des anomalies magntiques : apports des forages
ocaniques (suite)
Nous prsentons ci-contre 3 vues du globe centres sur les 3
ocans, montrant le nombre total de forages raliss depuis 1968 en
diffrentes couleurs pour DSDP, ODP, IODP et dont les rsultats ont
permis entre autre - de contraindre lge des anomalies ocaniques. Le
13 avril 2011, sachevait la 334me campagne, soit plus de 1400 puits
et environ 400 km de carottes au total pour les 3 programmes
confondus.
Ces cartes interactives sont disponibles sur
http://www.iodp.org/borehole-map (chaque site permet de rentrer
dans la base de donnes IODP).
Cette carte reprend le cadre gographique du Leg DSDP 3.Comparer
avec la figure de la diapo 5.
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6. La datation des anomalies magntiques : lchelle des inversions
magntiques
Cette chelle a t redessine partir des donnes disponibles sur le
site de la commission internationale de stratigraphie
www.stratigraphy.org
En combinant les donnes des forages ocaniques et les datations
des squences volcaniques terre, on peut dater les inversions du
champ gomagntique.
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6. La datation des anomalies magntiques : lchelle des inversions
magntiques (suite)
En combinant les donnes des forages ocaniques et les datations
des squences volcaniques terre, on peut dater les inversions du
champ gomagntique. On donne ici le dtail pour la priode rcente.
Priode des temps gologiques considre dans le calcul des
paramtres du modle cinmatique NUVEL 1 .
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7. Les anomalies magntiques : dorsales lentes - dorsales
rapides
Ltude des anomalies magntiques ocaniques a rapidement montr que
les motifs des anomalies, sils sont caractristiques de priodes
donnes des temps gologiques, sont toutefois plus ou moins dilats de
part et dautre de la dorsale selon les ocans. Il est rapidement
apparu que la vitesse douverture des ocans nest pas identique
partout sur le globe : il existe des ocans ouverture rapide (> 8
cm/an), intermdiaire et lente (< 3 cm/an).
Exemple de lever magntique (compilation de plusieurs campagnes)
dans la partie sud de la dorsale est-Pacifique. Noter la route des
navires (traits noirs fins) et lchelle en nanoTeslas. Document M.
Cormier.
Exercice : calculer la vitesse douverture (taux complet) et
vrifier sur la carte de la diapo 12.
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Les failles Partie 3 : failles inverses et chevauchements
7. Les anomalies magntiques : dorsales lentes - dorsales rapides
(suite)
Exemple didentification danomalies magntiques dans locan
Atlantique nord et sud.
Exercice : calculer la vitesse douverture (taux complet) pour
locan Atlantique nord laide de la carte ci-contre pour la priode de
lActuel la limite K/T (anomalie 31). Comparer avec les valeurs sur
la diapositive suivante.
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7. Les anomalies magntiques : dorsales lentes - dorsales rapides
(suite)
Ltude des anomalies magntiques des dorsales mondiales sur une
priode rcente permet de connatre les taux douverture actuels des
frontires divergentes.
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8. Les anomalies magntiques : la carte de lge des fonds
ocaniques
La datation des anomalies magntiques des ocans permet finalement
de proposer cette carte de lge des fonds ocaniques.
Merci J.Y. Royer, Brest. Carte tablie par D.R. Mller, W.R.
Roest, J.Y. Royer, L.M. Gahagan, J.G. Sclater
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9. Les anomalies magntiques : la carte des taux de production de
lithosphre ocanique
La datation des anomalies magntiques des ocans permet au final
de proposer cette carte du taux de production de la lithosphre
ocanique par lments de surface. On constate ainsi quune dorsale
donne conserve durant son existence (depuis 180 Ma pour les plus
anciennes) un taux globalement identique. Toutefois, des variations
sont sensibles. On visualise galement les asymtries de
fonctionnement des dorsales.
Merci J.Y. Royer, Brest. Carte tablie par D.R. Mller, W.R.
Roest, J.Y. Royer, L.M. Gahagan, J.G. Sclater
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10. Le palomagntisme terrestre
Le palomagntisme partir dchantillons terrestres (des roches
ruptives continentales le plus souvent) a t trs largement et
efficacement utilis pour prouver la mobilit continentale. Les
courbes de drive (ou migration) apparente des ples obtenues dans
des continents aujourdhui spars, et qui semblent incohrentes, se
superposent et deviennent cohrente ds lors que lon fait concider
les bordures des deux continents pour nen faire quun.
Daprs Irving, redessin par Lliboutry, Tectonophysique et
godynamique, Masson.
Drive apparente des ples depuis le Dvonien pour lAmrique du Nord
(cercles rouges) et pour lEurasie (cercles bleus). Les petits
points indiquent la position des chantillons utiliss pour cette
tude. En plaant lEurope contre lAmrique du Nord, on superpose les
deux courbes jusqu environ 180 Ma, date de louverture de
lAtlantique central. Noter que la mthode ne donne aucune contrainte
en longitude.
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