paleomagnetisme

Le paléomagnétisme

Au cours de l’histoire géologique, le champ magnétique terrestre a subi des inversions, le pôle Nord magnétique devenant le pôle Sud magnétique, et inversement. Certains minéraux, à base de Fer principalement, sont capables d’enregistrer cette information dans la roche qui les contient. Le paléomagnétisme peut donc être utilisé en stratigraphie, c’est la magnétostratigraphie.
Une échelle magnétostratigraphique, calée sur les échelles radiochronologique et biochronologique, distingue des époques normales N (champ de même polarité qu’aujourd’hui) et des époques inverses R (champ inverse). La dernière inversion magnétique remonte à 780 000 ans.
L’intervalle de temps qui correspond à une polarité magnétostratigraphique est appelé chron. Un chron peut être :

  • normal (indicé n),
  • inverse (indicé r, comme reversed en anglais).

Chaque chron est numéroté de manière antéchronologique, c’est-à-dire en partant d’aujourd’hui et en augmentant vers le passé.

Echelle magnétostratigraphique depuis 200 Ma, d’après Cogné et Humler, 2004

Comme on peut s’en rendre compte sur le tableau suivant, le chron 34, qui recouvre une grande partie de la craie, est d’une très longue durée. On le qualifie de superchron.  Du fait du peu d’inversions magnétiques, la magnétostratigraphie est peu utile pour l’étude de la craie. Seule l’inversion qui se produit juste au-dessus de la limite Santonien-Campanien (33R) est intéressante, car elle est globalement vérifiée.

Le chron 34, un superchron
Polarité magnétiques au cours du Crétacé supérieur (normale en noir)

L’âge de la fin du chron 34n est assignée à :

  • 83,0 Ma par Cande & Kent (1992),
  • 84,0 Ma par Gradstein et al. (2004),
  • 83,3 Ma par Ogg et al. (2008),
  • 83,4 Ma par He et al. (2012),
  • 83,64 Ma par Ogg (2012).

Le passage du chron 34N au chron 33R se situerait à la limite ou légèrement au-dessus de la limite Santonien – Campanien.
Wu et al. (2012) ont identifié 3 inversions dans le milieu du Santonien, donc vers la fin du chron 34n. Ces inversions n’ont pas été rapportées par d’autres auteurs et demandent confirmation.

Inversions au cours du chron 34n , d’après Wu et al., 2012 (normale en noir)

Montgomery (1994) a mis en évidence :

  • une zone à polarité inverse à la limite Coniacien inférieur – moyen (au niveau de la marne Shoreham) dans les coupes de Culver Cliff  et de Scratchell Bay (Ile de Wight).
  • une autre zone inverse à cheval sur le Coniacien et le Santonien (jusque y compris le silex Bedwell’s columnar) dans la coupe de Scratchell Bay.

A Seaford Head (Sussex), le Santonien moyen montrerait également une zone à polarité inverse. Ces résultats n’ont pas reçu de confirmation et pourraient être entachés d’erreur (faible signal, modifications postérieures).

Polarité magnétique dans la coupe de Culver Cliff (île de Wight), modifié d’après P. Montgomery (1994) – normale en noir
Polarité magnétique dans la coupe de Scratchell Bay (île de Wight), modifié d’après P. Montgomery (1994) – normale en noir
Polarité magnétique dans la coupe de Seaford (Sussex), modifié d’après P. Montgomery (1994) – normale en noir

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