Fabriques magnétiques des roches 1/ Définition 2/ Comportement magnétique de la matière 3/ Les minéraux magnétiques. 4/ Anisotropie magnétique et analyse 5/ Fabrique magnétique des sédiments et des roches éruptives. 6/ Fabriques magnétiques secondaires dans les roches Pierre Camps Bat 22, 3eme Étage; Email : camps@gm.univ-montp2.fr

4/ Anisotropie magnétique et Analyse. Anisotropie : Dépendance directionnelle d’une propriété. Anisotropie de la Susceptibilité Magnétique (ASM): C’est la mesure de l’aimantation induite en champ faible (en général selon 9 directions au minimum). Anisotropie de l’Aimantation Rémanente : On peut travailler sur différent type d’Aimantation Rémanente ATR ARI ARA Les mesures sont beaucoup plus longues que pour l’ASM mais peuvent parfois s’avérer être déterminantes.

4.1/ Origine de l’anisotropie 1er Cas: Anisotropie Cristalline

4.1/ Origine de l’anisotropie 1er Cas: Anisotropie Cristalline

4.1/ Origine de l’anisotropie….(suite) 2eme Cas: Anisotropie magnétostatique ou de forme Les minéraux magnétiques, même si ils sont isotropes optiquement, sont tous anisotropes d’un point de vue magnétique.

4.2/ Susceptibilité vs Rémanence Tous les minéraux d’une roche contribuent à la susceptibilité totale, mais leur contribution dépend de leur susceptibilité intrinsèque et de leur concentration. Avec l’ASM, on mesure à la fois la fraction ferro et paramagnétique.

4.2/ Susceptibilité vs Rémanence Pour des roches qui contiennent des Mx paramagnétiques comme constituant (10 %) et pour lesquelles la Sus. Moy > 5x10-3 (SI) L’anisotropie est portée par la fraction ferrimagnétique. 2. Pour des roches qui contiennent des Mx paramagnétiques comme constituant (10 %) et pour lesquelles la Sus. Moy < 5x10-4 (SI) L’anisotropie est portée par la fraction paramagnétique. 3. Pour des roches qui contiennent des Mx paramagnétiques comme constituant (10 %) et pour lesquelles la Sus. Moy est comprise entre 5x10-3 et 5x10-4 (SI) L’anisotropie est portée à la fois par la fraction ferrimagnétique et paramagnétique.

4.2/ Susceptibilité vs Rémanence… (suite) Quand on mesure l’anisotropie de Rémanence, on ne traite que la fraction ferrimagnétique. L’Anisotropie de Rémanence permet aussi de résoudre des problèmes de fabriques inverses de susceptibilité pour les grains monodomaines.

4.2/ Susceptibilité vs Rémanence… (suite)

4.3/ Mesure de l’Anisotropie Echantillonnage sur le Terrain

4.3/ Mesure de l’Anisotropie Echantillonnage sur le Terrain

4.3/ Mesure de l’Anisotropie Echantillonnage sur le Terrain

4.3/ Mesure de l’Anisotropie…(suite) Principe de la mesure : Quand un champ faible est appliqué sur un échantillon anisotrope, l’aimantation induite n’est pas parallèle au champ H appliqué. Mx = Kxx Hx + Kxy Hy + Kxz Hz My = Kyx Hx + Kyy Hy + Kyz Hz Mz = Kzx Hx + Kzy Hy + Kzz Hz Soit Mi = Kij Hj (i = 1,2,3) Il faut donc au minimum 6 mesures

4.3/ Mesure de l’Anisotropie…(suite) Procédure selon 9 mesures

4.3/ Mesure de l’Anisotropie…(suite)

4.3/ Mesure de l’Anisotropie…(suite) K1  K2  K3

4.4/ Analyse statistique Forme de l’ellipsoïde K1  K2  K3

4.4/ Analyse statistique Forme de l’ellipsoïde K1  K2 > K3

4.4/ Analyse statistique Forme de l’ellipsoïde K1 > K2  K3

4.4/ Analyse statistique Forme de l’ellipsoïde K1 > K2 > K3

4.4/ Analyse statistique… (suite) Susceptibilité moyenne : Kmoy = (K1 + K2 + K3) / 3 Degrés d’Anisotropie : P = K1 / K3 Linéation magnétique : L = (K1 – K2) / Kmoy Foliation magnétique : F = (K2 – K3) / Kmoy Paramètre de forme : T = (2  2 – 1-  3) / ( 1-  3)

4.4/ Analyse statistique… (suite) Diagramme de Flinn Diagramme de Jelinek

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Les 3 sources de l’AMS dans ces roches:

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Éléments pour l’interprétation ; cas d’un dyke

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Éléments pour l’interprétation : En fonction de la localisation

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Exemple d’étude : La coulée de Saint-Thibery

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Exemple d’étude : Fabrique inverse dans les laves

5/ Fabrique des Roches séd. et éruptives Exemple d’étude : Fabrique du granite de Pont de Monvert

6/ Fabriques secondaires dans les Roches On parle ici des fabriques qui sont directement ou indirectement reliées avec des processus tectonique. Problème : On parle de fabrique secondaires car elles se superposent à la fabrique primaire de la roche.

6/ Fabriques secondaires dans les Roches Illustration de la diversité des processus de déformation d’une roche. d/ ductile ou plastique f/ microfaille g/ stylolithes n/ Mx néoformés p/ dissolution de grain r/ rotation de bloc i/ Déplacement inter granulaire

6/ Fabriques secondaires dans les Roches On utilise nécessairement des modèles de déformations

6/ Fabriques secondaires dans les Roches Problème de reconstruction si plusieurs phases

6/ Fabriques secondaires dans les Roches Problème d’échelle

Exemple d’application Métamorphisme alpin.