[科普中國]-莫荷面

發(fā)現(xiàn)

莫荷洛維奇在達(dá)喀爾的皇家航海學(xué)校任教時開始接觸地殼學(xué)，他對地殼學(xué)感興趣到一個程度，以致于他在1887年建立了地區(qū)性的氣象站，后來針對克羅地亞及斯洛文尼亞地區(qū)的 Observation of Precipitation 機(jī)構(gòu)作系統(tǒng)性的地殼活動觀察、量測、分析，也制作一些量測或分析時需要的儀器。1891年基于他的要求，他調(diào)到札格雷布的學(xué)校，在1892年在 Gri? 建立氣象站，對全克羅地亞地區(qū)提供地震方面的服務(wù)，同時也在大學(xué)教授地球物理學(xué)及天文學(xué)。在1892年莫荷洛維奇觀測到一個非凡的氣象現(xiàn)象，那就是1892年3月31日位在 Novska 的龍卷風(fēng)，這個龍卷風(fēng)卷起13噸火車車廂及50名乘客，丟到50米遠(yuǎn)的地方。他也觀測1898年在 Cazma 附近的天坑，也研究札格雷布市的氣候。他最后一篇地震學(xué)的論文在1901年發(fā)表，提出大氣溫度會隨著高度而遞減。他長年觀察云所累積的資料成為他學(xué)位論文《On the Observation of Clouds， the Daily and Annual Cloud Period in Bakar》的基礎(chǔ)，也使他在1893年得到博士學(xué)位。

在研究1909年的一次地震時發(fā)現(xiàn)。某些地震波到達(dá)觀測站比預(yù)計的快。在該界面附近，縱波的速度從7.0km/s左右突然增加到8.1km/s左右；橫波的速度也從4.2km/s突然增至4.4km/s。其出現(xiàn)的深度在大陸之下平均為33km。在大洋之下平均為7km，平均深度為17km。根據(jù)分析，1910年莫荷洛維奇提出地球有內(nèi)外層之分。他指的內(nèi)外層就是我們所說的地幔和地殼。而地殼與地幔的分界面也就被稱之為莫荷洛維奇不連續(xù)面（莫荷面）。1

組成地幔與上下層不同物質(zhì)的分界處稱為不連續(xù)面。外面的被命名為莫荷不連續(xù)面，深處的則是古登堡不連續(xù)面。

在莫荷面上，地震波的縱波和橫波傳播速度增加明顯，彈性和密度隨深度逐漸增加，地幔物質(zhì)密度、硬度大于地殼。此面以上物質(zhì)平均化學(xué)組成與玄武巖相似，密度約2.9×103kg/m3；此面以下物質(zhì)平均化學(xué)組成與橄欖巖相近，密度約3.1-3.3×103kg/m3。莫荷面溫度為400-1000/℃

事實(shí)上，自莫荷面被提出以來，眾多學(xué)者開始關(guān)注其形成和演化。當(dāng)下認(rèn)為莫荷面分為兩種，一種為地震學(xué)莫荷面（Seismic Moho），代表地震波波速的突然提高；另一種為巖石學(xué)莫荷面（Petrologic Moho），這種莫荷面沒有顯示出地震波波速的異常，而是由淺部到深部漸變至地震學(xué)莫荷面以下的地震波波速水平。巖石學(xué)莫荷面經(jīng)常在造山帶的巨厚地殼位置出現(xiàn)，是下部地殼在高溫高壓下變質(zhì)到榴輝巖相而形成的。2

地理應(yīng)用對該地區(qū)的深地震探測研究的總結(jié)和梳理，探討了該區(qū)的莫荷面深度與變化及其地球動力學(xué)意義。華北地區(qū)最深的莫荷面出現(xiàn)在內(nèi)蒙褶皺帶內(nèi)，最淺的莫荷面出現(xiàn)在渤海灣盆地。東北地區(qū)最深的莫荷面出現(xiàn)在大興安嶺地區(qū)，最淺的莫荷面出現(xiàn)在依蘭-伊通斷裂帶內(nèi)；大興安嶺-太行山重力梯度帶為一重要的莫荷面陡變帶，其西側(cè)的莫荷面一般大于40km，東側(cè)的莫荷面一般小于36km，郯廬斷裂帶及其北延的依蘭-伊通斷裂帶內(nèi)，莫荷面沿線均有隆起，但幅度不一。渤海灣盆地及方正斷陷（位于依蘭-伊通斷裂帶內(nèi)）莫荷面上隆顯著，敦密斷裂帶有莫荷錯斷現(xiàn)象；在出露古老結(jié)晶基底巖石的塊體內(nèi)，其莫荷面深度要深于相鄰盆地；莫荷面在太行及燕山山前深度明顯加大。這些特征說明華北及東北地區(qū)拼合到一起后共同經(jīng)歷了太平洋構(gòu)造運(yùn)動的影響，而大興安嶺-太行山梯度帶限定了太平洋構(gòu)造域的影響范圍，太平洋板塊的向西俯沖的前緣可能位于太行山以東，郯廬斷裂帶以西。1