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METHODE MAGNETIQUE
MASTER-
1
Champ magnétique des planètes
Ni la Lune, ni Mars ne possèdent de champ magnétique propre. (En 1997, des satellites
ont détecté une faible magnétosphère marsienne; elle est 800 fois plus faible que celle de
la Terre. Il se pourrait qu’elle ait été plus intense dans le passé; le noyau liquide de fer qui
l’aurait alimentée a dû se solidifier, bloquant la dynamo).
Mercure, malgré sa lente rotation sur son axe (env. 59 jours) possède un champ
magnétique faible attribuable à l’importance de son noyau de fer.
Vénus montre l’importance de la vitesse de rotation d’une planète sur l’occurence d’un
champ magnétique. La vitesse de rotation de Vénus est de 243 jours; elle ne possède pas
de magnétosphère.
Jupiter par contre a une magnétosphère dix fois supérieure à celle de la Terre, attribuable
à sa vitesse de rotation : 9,8 heures et à sa taille.
Planète champ magn. vitesse de rot.
Terre 40.000 24 heures

Lune 10
Mars 60
Mercure 220 59 jours
Vénus 30 243 jours
Jupiter 400.000 9,8 heures
Saturne 80.000 2
Le Champ Magnétique
Terrestre CMT
3
4
Origine du géomagnétisme
Courants de convection?
Hyp. magnétohydrodynamique
• Il est admis que le centre du globe est occupé par un
noyau métallique de 3500 km de rayon,
essentiellement constitué de fer à une température
de 5800° C et à une pression de plusieurs millions
d'atmosphère. Ce noyau comporte une partie central
solide et une partie externe fluide.
• On imagine que des courants électriques, provoqués

par les mouvements de convection du fluide
métallique du noyau externe, sont à l'origine du
champ magnétique terrestre.
5
Les flèches représentent le vecteur champ magnétique
Champ d’un aimant
6
Potentiel et champ magnétiques
P
r
Au point P :
Le potentiel magnétique U= M cos(q) /r²
Le champ magnétique F=-grad U
7
Le champ magnétique terrestre
dipolaire comme produite par une
barre magnétique
Le champ magnétique terrestre est assimilable à celui

que créerait un dipôle magnétique placé à l'intérieur du
globe et incliné d'environ 11° par rapport à l'axe de
champ magnétique rotation de la terre.
d ’un aimant 8
Le barreau aimanté est parallèle au champ
9
Géomagnétisme
Pôle Nord
Pôl
(I = +90°)
Vecteur champ
Equateur
(I=0)
Pôle Sud
(I = -90°)
10
Éléments du champ magnétique
Le champ magnétique terrestre est une

quantité vectorielle : il possède, à chaque
point de l'espace, une intensité et une
direction particulières. Trois valeurs sont
nécessaires à sa description complète en
un point :
Les composantes orthogonales de

l'intensité du champ (X, Y, et Z);
L'intensité totale du champ et deux

angles (F, D, I); ou
Deux composantes de l'intensité du

champ et un angle (H, Z, D)
11
Éléments du champ magnétique
Composant Description
F intensité totale du vecteur champ magnétique
H composante horizontale du vecteur champ
magnétique
Z composante verticale du vecteur champ
magnétique; par convention, Z est positif vers le
bas
X composante nord du vecteur champ magnétique
Y composante est du vecteur champ magnétique
D déclinaison magnétique, définie comme étant
l'angle entre le nord vrai et la direction de la
composante horizontale du champ magnétique,
mesurée vers l'est à partir du nord vrai
I inclinaison magnétique, soit l'angle que fait le
vecteur champ magnétique par rapport au plan
horizontal et dont la valeur est positive vers le bas
On mesure D et I en degrés et les autres éléments en nanotesla (nT; 1 nT = 10-9 Tesla).

12
Les sept éléments sont reliés entre eux par ces expressions simples :
13
14
15
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Observatoires magnétiques
17
18
Variations
journalières
Janvier 1998
• Jours
calmes
• Jours
perturbés
19
Les aurores boréales
sont une des manifestations du champ magnétique

terrestre à l’arrivée des vents solaires
20
Variations à l’échelle du siècle
21
22
Représentation analytique du CMT
• On utilise l’analyse harmonique sphérique :
23
Magnétisme des roches
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Prospection magnétique
• Paramètre physique des roches = susceptibilité magnétique
• LES ANOMALIES MAGNETIQUES

• Un changement local d’aimantation des roches produit une
perturbation du champ normal. Cette perturbation représente un
petit champ dit « anomalique » qui s’ajoute vectoriellement au
champ normal.
• Le champs mesuré en un point est la somme de trois termes :
» T= Tn + Tv + ∆T
• Tn : Champ magnétique normal (moyen) constant dans le temps ;

• Tv : La variation dans le temps (diurne, orage magnétique) constant
dans l’espace ;
• ∆T : est due à l’aimantation des roches et sera donc variable dans
l’espace (champ anormal).
25
• Les anomalies (∆T = T-Tv-Tn) sont calculées à la suite de
corrections diverses :
• La correction Tv diurne qui est déterminée à une station dite la

base où le champ est mesuré régulièrement durant le levé
magnétique ;
• La correction du au gradient normal : le champ terrestre varie

normalement suivant la latitude et la longitude ; diverses formules
mathématiques existent pour évaluer la correction correspondante.
Le plus souvent cependant, on préfère déterminer sur la carte à
corriger, elle-même, une anomalie régionale que l’on retranche des
mesures.
26
• Applications :
• -Cartographie géologique
• -Recherche minière
• -Archéologie : détection d’anciens fours.
• -Hydrogéologie : localisation des structures favorables à la
recherche d’eau (failles jouant le rôle de drains, filons de basaltes
ou de dolérite subverticaux faisant office de « barrages souterrains »
retenant des nappes, minerai de fer magnétique vacuolaire pouvant
constituer un réservoir).
• -Environnement et génie civil : détection d’objets métalliques enfouis
à faible profondeur (canalisations métalliques, munitions, vestiges
métalliques, etc.)..
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METHODE MAGNETIQUE

Terre 40.000 24 heures

• On imagine que des courants électriques, provoqués

Champ d’un aimant

Le champ magnétique terrestre est assimilable à celui

Le champ magnétique terrestre est une

Les composantes orthogonales de

L'intensité totale du champ et deux

Deux composantes de l'intensité du

On mesure D et I en degrés et les autres éléments en nanotesla (nT; 1 nT = 10-9 Tesla).

sont une des manifestations du champ magnétique

• LES ANOMALIES MAGNETIQUES

• Tn : Champ magnétique normal (moyen) constant dans le temps ;

• La correction Tv diurne qui est déterminée à une station dite la

• La correction du au gradient normal : le champ terrestre varie

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