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Le champ magnétique terrestre

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Objectif

Comment la connaissance du champ magnétique terrestre valide l’hypothèse de l’expansion océanique ?

Dans les années 1960, Hess met en relation de nouvelles connaissances acquises lors d’expéditions océanographiques et confirme la théorie de la dérive des continents émise par Wegener en 1912. La croûte océanique serait formée en permanence au niveau des dorsales puis s’éloignerait de part et d’autre de cet axe pour ensuite disparaître dans le manteau au niveau des fosses océaniques. Les continents, trop légers, ne pourraient pas plonger. Les études géomagnétiques menées durant les expéditions océanographiques ne vont que confirmer cette hypothèse.

1. Le champ magnétique terrestre

Le champ magnétique terrestre est dû aux mouvements du noyau de la Terre composé de fer et de nickel. Il présente les mêmes propriétés qu’un aimant dipolaire.

C’est en 1905 que Bernard Brunhes, géophysicien français, montre que les roches peuvent garder en mémoire l’orientation du champ magnétique terrestre. Toutefois, il se rend compte que certaines roches présentent une direction du champ magnétique inversée par rapport au champ magnétique actuel.
Ces observations n’intéressent que très peu de scientifiques et passent inaperçues. C’est dans les années 1950 que les scientifiques feront de nouveau référence à ses découvertes.

2. Les apports du géomagnétisme

Dans les années 1950, les expéditions océanographiques réalisent des mesures géomagnétiques, ce qui permet de constater que le plancher océanique présente une alternance de bandes d’anomalies magnétiques positives et d’anomalies magnétiques négatives. Ce sont les roches volcaniques qui ont enregistré le champ magnétique terrestre au moment de leur refroidissement.

L’orientation du champ magnétique actuelle est dite normale. Si l’aimantation de la roche se fait lorsque le champ magnétique est normal, l’anomalie est alors positive car elle s’ajoute au champ magnétique. Si l’aimantation de la roche a lieu lorsque l’orientation du champ magnétique est inversée, le champ magnétique est soustrait, l’anomalie est alors négative.
On constate que ces bandes d’anomalies magnétiques sont parallèles à l’axe des dorsales et disposées de façon symétrique de part et d’autre de cet axe (voir document 1).

Doc. 1 : Profil magnétique du plancher océanique

3. Validation d'une hypothèse

En 1963, les géologues mettent en relation les observations de Brunhes et l’existence des bandes d’anomalies magnétiques de part et d’autre de la dorsale. Ils font le lien entre la position des bandes et leur largeur et l’échelle chronologique des inversions de Brunhes. Les bandes sont d’autant plus larges que la durée de l’inversion est longue.

Ces dernières observations ne peuvent que conforter l’hypothèse de l’expansion des fonds océaniques : la croûte océanique se forme au niveau de la dorsale et acquiert son aimantation en refroidissant. Puis, elle s’écarte symétriquement de part et d’autre de la dorsale.
Cette hypothèse sera validée par les datations réalisées lors de forages dans les océans. Elles confirment bien que les sédiments sont d’autant plus âgés qu’ils sont éloignés de la dorsale.

L'essentiel

Dans les années 1960, les nouvelles connaissances concernant les fonds océaniques permettent enfin de conforter la théorie de la dérive des continents de Wegener. La croûte océanique est produite en permanence au niveau des dorsales puis rejoint le manteau au niveau des fosses océaniques. Les continents, constitués de matériau plus léger, dérivent en surface.

Les études géomagnétiques apportent des données qui valident définitivement ce modèle. Elles montrent en effet que la croûte océanique est formée d’une alternance de bandes d’anomalies magnétiques positives et négatives. Ces bandes se sont formées au niveau de la dorsale et ont ensuite été repoussées symétriquement de part et d’autre de l’axe. La position des bandes par rapport à l’axe de la dorsale et la datation des sédiments permettent de calculer la vitesse d’ouverture des océans.

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