Quelle est la discontinuité de Mohorovicic?

La discontinuité de Mohorovicic (Moho) est la limite entre la croûte terrestre et le manteau de la terre, à travers laquelle les ondes sismiques changent de vitesse. Cette limite est située à environ 24 milles au-dessous de la surface de la Terre et à 6 milles en dessous du plancher océanique, une distance qui varie d’un endroit à l’autre. La discontinuité a été nommée d'après le sismologue et géophysicien croate Andrija Mohorovicic, pionnier de sa découverte en 1909, qui a expliqué le comportement et l'origine des tremblements de terre. Les géologues utilisent le terme discontinuité pour désigner la surface sur laquelle les forces sismiques changent de vitesse. Au Moho, les ondes sismiques accélèrent.

Découverte

Après des années d'observation, Andrija Mohorovicic a découvert que la vitesse des ondes sismiques dépend directement de la densité du matériau traversé. Il a expliqué que plus la composition et la structure de la Terre sont denses, plus la vitesse des vagues est rapide. Il a appelé les compositions de densité inférieure «la croûte terrestre» et la composition de densité supérieure «le manteau de la Terre». Les observations ont montré que les relevés sismographiques de tremblements de terre peu profonds présentaient deux séries d'ondes P et S, une sur un trajet direct près de la surface de la Terre et l'autre a été dévié par un milieu à grande vitesse qui était alors inconnu. Les recherches de Mohorovicic ont révélé que la croûte océanique basaltique et la croûte continentale granitique gisaient sous des matériaux de densité proche de celle de la péridotite. Les zones les plus épaisses de la terre se trouvent sous les chaînes de montagnes tandis que les parties les plus minces se trouvent sous les fonds océaniques les plus profonds.

Exploration

Atteindre le Moho est un objectif important et stratégique pour les scientifiques et les explorateurs. Aucune exploration de forage de Mohorovicic à travers les croûtes océaniques ou continentales n’a été menée avec succès pour étudier scientifiquement sa composition et ses caractéristiques. Dans quelques endroits de la Terre, des roches et des matériaux de la croûte et du manteau ont été exposés à la surface par des forces tectoniques, bien que certains aient des millions d'années. Différentes stratégies ont été envisagées pour aider à atteindre la discontinuité. Une de ces stratégies consiste à mettre au point une capsule à base de radionucléides faisant fondre des roches avec une épaisse pointe de tungstène qui est propulsée automatiquement vers le Moho pour explorer et collecter des matériaux. Dans les années 1950, la US National Science Foundation tenta sans succès d'atteindre la discontinuité de Moho à travers le fond océanique dans le cadre d'un projet intitulé «Projet Mohole». Les scientifiques de l'ex-URSS du Kola Institute tentèrent également de percer le trou le plus profond du monde projet à un peu moins de 40 000 pieds en 1989. Le gouvernement japonais teste le navire de forage Chikyu Hakken (Earth Discovery) qui devrait donner un coup de fouet à l'objectif insaisissable d'atteindre le Moho. Un projet similaire est en cours au Sri Lanka.

Caractéristiques du Moho

La couche de discontinuité de Mohorovicic marque la fin de la croûte terrestre et son épaisseur est estimée entre 1 et 4 milles selon les croûtes océaniques ou continentales. Il se trouve sous le système de roches basaltiques et au-dessus des systèmes de roches dunites. À travers la discontinuité de Moho, les ondes sismiques changent brusquement de vitesse, passant de 4 à 7, 5 km dans la partie inférieure de la croûte, à 4, 8 à 5, 4 km par seconde dans la partie supérieure du manteau. Cette augmentation de la vitesse avec la profondeur est connue sous le nom de loi de Mohorovicic. Les températures augmentent à mesure que l'on s'enfonce dans le manteau à partir de la croûte.

Inférence

La découverte de Mohorovicic explique que la terre est hétérogène en ce sens qu’il doit y avoir une limite à une profondeur donnée qui sépare des matières de densités différentes, pression, température et propriétés élastiques. Entre ces limites, les ondes circulent à des vitesses différentes. Le Moho se situe principalement dans la lithosphère terrestre et à certains endroits dans la limite de l'asthénosphère.