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Fluctuation du champ magnétique

De la variation séculaire aux renversements de polarité

L’existence de larges fluctuations est une caractéristique fondamentale du champ magnétique de la terre. Leur expression paroxysmique est l’inversion, phénomène géophysique parmi les plus spectaculaires mais cependant paradoxalement énigmatique. Pourtant, une meilleure connaissance de ce phénomène est essentielle pour la compréhension de la dynamo terrestre ou, en d’autres termes, de la dynamique du noyau de la terre. Elle devrait aussi nous apporter des renseignements uniques sur l’interface noyau-manteau, en particulier au plan de son histoire géologique.

Ce programme de recherche propose une approche globale des fluctuations du champ, depuis la variation paléoséculaire jusqu’aux inversions de polarité. Il repose sur le développement d’observations paléomagnétiques cruciales, l’analyse critique des données, et leur simulation à la lumière de méthodes récentes de modélisation géomagnétique.

Dans le cadre du prochain quadriennal, nous nous proposons de conduire une étude paléomagnétique à l’échelle d’une région pour tenter de répondre à la question : Existe-t-il des caractéristiques systématiques dans le comportement du champ magnétique transitionnel au cours des temps géologiques ? Cette question est directement liée à celle de savoir si des interactions noyau-manteau peuvent avoir des influences observables sur le champ transitionnel. Amener des éléments de réponses à ces questions est d’autant plus motivant que les développements récents des modèles numériques de géodynamo permettent maintenant de prendre en compte les hétérogénéités à l’interface
noyau-manteau [1] [2]. Le volcanisme de l’Est de l’Australie et de la côte Est de l’île sud de la Nouvelle Zélande est le candidat parfait pour ce type de problématique car il s’étend sur 70 Ma environ, depuis la fin du Mésozoïque jusqu’à l’actuel, et parce que plusieurs changements de polarité y sont enregistrés, certains d’âge Oligocène comme au volcan Liverpool en Australie ou d’âge miocène aux volcans Kaputar et Akaroa en Nouvelle Zélande [3]. Par ailleurs, ces pôles géomagnétiques virtuels intermédiaires sont au centre des débats sur la question des interactions noyau-manteau car ils sont statistiquement situés sur les bandes préférentielles [4] ou regroupés sur certaines régions [5].

Il s’agira dans un premier temps de mieux
décrire ces transitions à la fois en terme de paléodirection et paléointensité et de datations absolues (B. Singer, USA). Nous envisageons aussi un second chantier en Islande dans un but de compléter nos données australes, en particulier sur la période 0-15 Ma.


[1Coe et al, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A., 2000, 358, 1141-1170

[2Bloxham, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A., 2000, 358, 1171-1179

[3Hoffman, Nature, 1986, 320, 228-232

[4Laj et al., Nature, 541 :447, 1991

[5Hoffman, Nature, 1992, 359, 789-794