TP 3 Paléomagnétisme et expansion océanique

TP 3 Paléomagnétisme et expansion océanique
La tectonique
des plaques :
l’histoire d’un
modèle (1-B)
Mode opératoire
Problématique
scientifique
Avant le TP
Des activités pratiques simples (voir également Pour aller plus loin) peuvent être réalisées en amont avant
d’aborder l’enregistrement océanique d’anomalies magnétiques à partir de l’exploitation d’un modèle.
A la fin des années 1950,
on découvre que le magnétisme terrestre peut être
enregistré dans certaines
roches au moment de leur
formation. Les découvertes
des variations du flux thermique (premières mesures
au début des années 1950)
et de la topographie océanique (début des années
1960) permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe
des dorsales.
Comment les informations
issues du magnétisme de
certaines roches ont-elles
validé l’hypothèse d’une
expansion des fonds océaniques au niveau des dorsales ?
Mesurer l’intensité du champ magnétique
émanant d’une roche : la magnétite.
Pendant le TP
1. Réaliser et annoter le profil bathymétrique des fonds océaniques selon les lignes horizontales tracées sur
le fond de carte (profondeur : 1 cm = 500 m – distance : conserver l’échelle du document).
2. Mesurer à l’aide d’un teslamètre les valeurs du champ magnétique le long des lignes horizontales.
Comprendre les anomalies magnétiques.
3. Repérer la position des valeurs maximales et minimales. Noter les mesures dans un tableau de valeur.
4. Représenter graphiquement les variations mesurées en fonction de la distance.
5. Mettre en relation le profil bathymétrique et le graphique dans le cadre de la problématique formulée.
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e
Résultats et exploitations
Réfé-
Matériel nécessaire
Boussole simple
Réf. 263 014
Miniteslamètre
T100 Monoaxial
Réf. 292 013
Magnétite (lot de 6 roches)
Réf. 506 047
Maquette expansion
océanique
Réf. 507 041
Exemple de profil bathymétrique obtenu au niveau de la première ligne horizontale.
rapport à la zone axiale. Ces données confirment ainsi l’hypothèse d’une expansion
océanique au niveau de la dorsale.
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Pour aller plus loin
Exemple de graphique obtenu au niveau de la première ligne horizontale.
NB : le zéro correspond à la valeur initiale mesurée par le teslamètre après calibrage (valeur de référence).
De la même manière, l'acquisition de données peut être réalisée peut être réalisées en
Expérimenation Assisté par Ordinateur avec
un capteur teslamètre (capteur de champ
magnétique).
On peut montrer que certaines roches
ont des propriétés magnétiques :
a) Placer une boussole sur la paillasse
et repérer le Nord magnétique.
b) Placer un échantillon de magnétite
en direction opposée à un dizaine
de centimètres (distance suffisante).
c) Rapprocher progressivement et de
façon linéaire l’échantillon de la
boussole.
d) Indiquer comment se comporte
l’aiguille de la boussole. Quelle(s)
conclusion(s) en tire-t-on ?
e) Mesurer l’intensité du champ magnétique à proximité de la roche à
l’aide d’un teslamètre.
TP de Sciences de la Terre
On constate des variations de l’intensité du
champ magnétique le long du profil. Ces
variations sont à peu près symétriques par
Afin d’illustrer le fait que l’aimantation d’une
roche s’acquiert lors de son refroidissement
(aimantation thermorémanente d’un matériau ferromagnétique), on montre qu’un clou
perd ses propriétés magnétiques lorsqu’il est
chauffé au rouge mais les retrouve lorsqu’il
refroidit (point de Curie).
Exemple de résultats obtenus avec le logiciel Atelier Scientifique
En résumé
La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport
à l’axe des dorsales océaniques, corrélables
avec les phénomènes d’inversion des pôles
magnétiques (connus depuis le début du
XXe siècle), permet d’éprouver l’hypothèse
d’une expansion océanique au niveau des
dorsales.
On peut enfin modéliser l’enregistrement
d’une inversion magnétique et la notion
d’anomalie magnétique :
a) Mesurer et noter à l’aide d’un teslamètre
la valeur du champ magnétique terrestre.
b) Placer à l’extrémité du teslamètre un des
pôles d’un barreau aimanté et noter la
valeur mesurée.
c) Faire de même en inversant le pôle du
barreau à proximité de la sonde du teslamètre.
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