Hypothèse Vine-Matthews-Morley - Vine–Matthews–Morley hypothesis

Le profil magnétique observé pour le fond marin autour d'une dorsale médio-océanique concorde étroitement avec le profil prédit par l'hypothèse Vine-Matthews-Morley.

L' hypothèse Vine-Matthews-Morley , également connue sous le nom d' hypothèse Morley-Vine-Matthews , a été le premier test scientifique clé de la théorie de la propagation des fonds marins de la dérive des continents et de la tectonique des plaques . Son impact principal était qu'il a permis de calculer les taux de mouvements des plaques au niveau des dorsales médio-océaniques . Il indique que la croûte océanique de la Terre agit comme un enregistreur des inversions de la direction du champ géomagnétique lors de l' expansion du fond marin.

Histoire

Voir aussi : Tectonique des plaques § Bande magnétique

Harry Hess a proposé l' hypothèse de propagation du fond marin en 1960 (publié en 1962) ; le terme « propagation du fond marin » a été introduit par le géophysicien Robert S. Dietz en 1961. Selon Hess, le fond marin a été créé au niveau des dorsales médio-océaniques par la convection du manteau terrestre, poussant et écartant la croûte plus ancienne de la dorsale. Le géophysicien Frederick John Vine et le géologue canadien Lawrence W. Morley ont réalisé indépendamment que si la théorie de l'étalement du fond marin de Hess était correcte, alors les roches entourant les dorsales médio-océaniques devraient montrer des modèles symétriques d'inversions de magnétisation à l'aide de levés magnétiques nouvellement collectés. Les deux lettres de Morley à Nature (février 1963) et Journal of Geophysical Research (avril 1963) ont été rejetées, c'est pourquoi Vine et son directeur de doctorat à l'Université de Cambridge, Drummond Hoyle Matthews , ont été les premiers à publier la théorie en septembre 1963. Certains collègues étaient sceptiques. de l'hypothèse en raison des nombreuses hypothèses formulées - étalement du fond marin, inversions géomagnétiques et magnétisme rémanent - toutes hypothèses qui n'étaient toujours pas largement acceptées. L'hypothèse Vine-Matthews-Morley décrit les inversions magnétiques de la croûte océanique. Une preuve supplémentaire de cette hypothèse est venue de Cox et ses collègues (1964) lorsqu'ils ont mesuré la magnétisation rémanente des laves des sites terrestres. Walter C. Pitman et JR Heirtzler ont offert d'autres preuves avec un profil d'anomalie magnétique remarquablement symétrique de la dorsale Pacifique-Antarctique.

Anomalies magnétiques marines

Anomalies magnétiques au large de la côte ouest de l'Amérique du Nord. Les lignes pointillées s'étendent au centre des dorsales médio-océaniques

L'hypothèse de Vine-Matthews-Morley met en corrélation les modèles magnétiques symétriques observés sur le fond marin avec des inversions de champ géomagnétique . Aux dorsales médio-océaniques, une nouvelle croûte est créée par l'injection, l'extrusion et la solidification du magma. Une fois que le magma s'est refroidi à travers le point de Curie , le ferromagnétisme devient possible et la direction de magnétisation des minéraux magnétiques dans la croûte nouvellement formée s'oriente parallèlement au vecteur de champ géomagnétique de fond actuel . Une fois complètement refroidies, ces directions sont verrouillées dans la croûte et celle-ci devient magnétisée en permanence. La création lithosphérique au niveau de la crête est considérée comme continue et symétrique lorsque la nouvelle croûte pénètre dans la limite des plaques divergentes . L'ancienne croûte se déplace latéralement et également de part et d'autre de la crête. Par conséquent, à mesure que des inversions géomagnétiques se produisent, la croûte de chaque côté de la crête contiendra un enregistrement d'aimantations rémanentes normales (parallèles) ou inversées (antiparallèles) par rapport au champ géomagnétique actuel. Un magnétomètre remorqué au-dessus (près du fond, de la surface de la mer ou dans les airs) du fond marin enregistrera des anomalies magnétiques positives (élevées) ou négatives (basses) lorsque la croûte est magnétisée dans le sens normal ou inversé. La crête de crête est analogue au « magnétophone à deux têtes », enregistrant l'histoire magnétique de la Terre.

Typiquement, il y a des anomalies magnétiques positives sur la croûte normalement magnétisée et des anomalies négatives sur la croûte inversée. Des anomalies locales à courte longueur d'onde existent également, mais sont considérées comme corrélées à la bathymétrie . Les anomalies magnétiques sur les dorsales médio-océaniques sont plus apparentes aux hautes latitudes magnétiques, sur les dorsales orientées nord-sud à toutes les latitudes éloignées de l' équateur magnétique , et les dorsales étalées orientées est-ouest à l'équateur magnétique.

L'intensité de l'aimantation rémanente dans la croûte est supérieure à l' aimantation induite . Par conséquent, la forme et l'amplitude de l'anomalie magnétique sont contrôlées principalement par le vecteur rémanent primaire dans la croûte. De plus, l'endroit où l'anomalie est mesurée sur Terre affecte sa forme lorsqu'elle est mesurée avec un magnétomètre. En effet, le vecteur champ généré par la croûte magnétisée et la direction du vecteur champ magnétique terrestre sont tous deux mesurés par les magnétomètres utilisés dans les levés marins. Parce que le vecteur du champ terrestre est beaucoup plus fort que le champ d'anomalie, un magnétomètre moderne mesure la somme du champ terrestre et de la composante du champ d'anomalie dans la direction du champ terrestre.

Les sections de la croûte magnétisée aux hautes latitudes ont des vecteurs magnétiques qui plongent fortement vers le bas dans un champ géomagnétique normal. Cependant, près du pôle sud magnétique, les vecteurs magnétiques sont fortement inclinés vers le haut dans un champ géomagnétique normal. Par conséquent, dans ces deux cas, les anomalies sont positives. A l'équateur, le vecteur de champ terrestre est horizontal de sorte que la croûte magnétisée là-bas s'alignera également horizontalement. Ici, l'orientation de la crête d'étalement affecte la forme et l'amplitude de l'anomalie. La composante du vecteur qui affecte l'anomalie est maximale lorsque la dorsale est alignée est-ouest et que le croisement du profil magnétique est nord-sud.

Impacter

L'hypothèse lie l'étalement du fond marin et les inversions géomagnétiques de manière puissante, chacun augmentant la connaissance de l'autre. Au début de l'histoire de l'étude de l'hypothèse, seul un court enregistrement des inversions de champ géomagnétique était disponible pour les études de roches sur terre. Cela était suffisant pour permettre le calcul des taux d'étalement au cours des 700 000 dernières années sur de nombreuses dorsales médio-océaniques en localisant la limite de croûte inversée la plus proche de la crête d'une dorsale médio-océanique. Des anomalies magnétiques marines ont été trouvées plus tard pour couvrir les vastes flancs des crêtes. Des carottes de forage dans la croûte sur ces flancs de crête ont permis de dater les anomalies précoces et les plus anciennes. Cela a à son tour permis la conception d'une échelle de temps géomagnétique prédite. Avec le temps, les enquêtes ont associé les données terrestres et marines pour produire une échelle de temps d'inversion géomagnétique précise sur près de 200 millions d'années.

Voir également

Les références