La discontinuidad de Mohorovičić ( / ˌ m oʊ h ə ˈ r oʊ v ɪ tʃ ɪ tʃ / MOH -hə- ROH -vih-chitch ; croata: [moxorôʋiːtʃitɕ] ) [1] - generalmente llamada discontinuidad de Moho , límite de Moho , o simplemente Moho – es el límite entre la corteza y el manto de la Tierra . Se define por el cambio distintivo en la velocidad de las ondas sísmicas a medida que pasan a través de densidades cambiantes de roca. [2]
El Moho se encuentra casi en su totalidad dentro de la litosfera (la capa exterior dura de la Tierra, incluida la corteza). [3] Sólo debajo de las dorsales oceánicas define el límite entre la litosfera y la astenosfera (la profundidad a la que el manto se vuelve significativamente dúctil). La discontinuidad de Mohorovičić se encuentra de 5 a 10 kilómetros (3 a 6 millas) por debajo del fondo del océano y de 20 a 90 kilómetros (10 a 60 millas) por debajo de las cortezas continentales típicas, con un promedio de 35 kilómetros (22 millas).
El Moho, que lleva el nombre del sismólogo croata pionero Andrija Mohorovičić , separa tanto la corteza oceánica como la continental del manto subyacente. La discontinuidad de Mohorovičić fue identificada por primera vez en 1909 por Mohorovičić, cuando observó que los sismogramas de terremotos de foco superficial tenían dos conjuntos de ondas P y ondas S , un conjunto que seguía una trayectoria directa cerca de la superficie de la Tierra y el otro refractado por una medio de alta velocidad. [4]
El Moho marca la transición de composición entre la corteza terrestre y el manto litosférico. Inmediatamente por encima del Moho, las velocidades de las ondas sísmicas primarias (ondas P) son consistentes con las que atraviesan el basalto (6,7 a 7,2 km/s), y debajo son similares a las que atraviesan la peridotita o la dunita (7,6 a 8,6 km/s). . [5] Este aumento de aproximadamente 1 km/s corresponde a un cambio distinto en el material a medida que las ondas pasan a través de la Tierra, y se acepta comúnmente como el límite inferior de la corteza terrestre. [2] El Moho se caracteriza por una zona de transición de hasta 500 metros. [6] Las antiguas zonas de Moho están expuestas sobre el suelo en numerosas ofiolitas en todo el mundo. [7]
A partir de la década de 1980, los geólogos se dieron cuenta de que el Moho no siempre coincide con el límite corteza-manto definido por la composición. Xenolitos (rocas de la corteza inferior y del manto superior traídas a la superficie por erupciones volcánicas) y datos de reflexión sísmica mostraron que, lejos de los cratones continentales , la transición entre la corteza y el manto está marcada por intrusiones basálticas y puede tener hasta 20 km de espesor. El Moho puede encontrarse muy por debajo del límite corteza-manto y se debe tener cuidado al interpretar la estructura de la corteza a partir únicamente de datos sísmicos. [8]
La serpentinización de la roca del manto debajo de las dorsales oceánicas que se extienden lentamente también puede aumentar la profundidad del Moho, ya que la serpentinización reduce las velocidades de las ondas sísmicas. [9] [10]
Al sismólogo croata Andrija Mohorovičić se le atribuye el descubrimiento y definición del Moho. [11] En 1909, estaba examinando datos de un terremoto local en Zagreb cuando observó dos conjuntos distintos de ondas P y ondas S que se propagaban desde el foco del terremoto. [12] Mohorovičić sabía que las ondas causadas por los terremotos viajan a velocidades proporcionales a la densidad del material que las transporta. Como resultado de esta información, teorizó que el segundo conjunto de ondas sólo podría ser causado por una transición brusca de densidad en la corteza terrestre, que podría explicar un cambio tan dramático en la velocidad de las ondas. Utilizando datos de velocidad del terremoto, pudo calcular la profundidad del Moho en aproximadamente 54 km, lo que fue respaldado por estudios sismológicos posteriores. [13]
El Moho ha desempeñado un papel importante en los campos de la geología y las ciencias de la tierra durante más de un siglo. Al observar la naturaleza refractiva del Moho y cómo afecta la velocidad de las ondas P, los científicos pudieron teorizar sobre la composición de la Tierra. Estos primeros estudios dieron origen a la sismología moderna . [13]
A principios de la década de 1960, el Proyecto Mohole fue un intento de perforar hasta el Moho desde regiones del océano profundo. [14] Después del éxito inicial en el establecimiento de perforaciones en aguas profundas, el proyecto sufrió oposición política y científica, mala gestión y sobrecostos , y fue cancelado en 1966. [15]
Alcanzar la discontinuidad mediante perforación sigue siendo un objetivo científico importante. Los científicos soviéticos en el pozo Kola Superdeep persiguieron el objetivo desde 1970 hasta 1992. Alcanzaron una profundidad de 12.260 metros (40.220 pies), el agujero más profundo del mundo, antes de abandonar el proyecto. [16] Una propuesta considera una cápsula impulsada por radionucleidos que derriten rocas con una pesada aguja de tungsteno que puede impulsarse hasta la discontinuidad de Moho y explorar el interior de la Tierra cerca de ella y en el manto superior. [17] El proyecto japonés Chikyu Hakken ("Earth Discovery") también pretende explorar esta zona general con el buque de perforación Chikyū , construido para el Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP).
Los planes exigían que el buque perforador JOIDES Resolución zarpara de Colombo , Sri Lanka , a finales de 2015 y se dirigiera al Atlantis Bank, un lugar prometedor en el suroeste del Océano Índico, en la Cordillera del Suroeste del Índico , para intentar perforar un pozo inicial para una profundidad de aproximadamente 1,5 kilómetros. [18] El intento no llegó ni siquiera a 1,3 km, pero los investigadores esperan continuar sus investigaciones en una fecha posterior. [19]
Puede que no hayamos alcanzado nuestro objetivo de 1.300 m, pero sí perforamos el agujero de un solo tramo más profundo en roca dura (789 m), que actualmente es el quinto más profundo jamás perforado en la dura corteza del océano. ¡También obtuvimos las piezas individuales de roca dura más largas (2,85 m) y más anchas (18 cm) jamás recuperadas por el Programa Internacional de Descubrimiento de Océanos y sus predecesores! [...] Nuestras esperanzas son altas de volver a este sitio en un futuro no muy lejano.