莫氏不連續面

莫氏不連續面

地震波在地球內部的傳播速度一般隨深度增加,但又不是勻速增加,在某些深度處發生突然變化。地震波在此突然加速或減速(縱波減速時,橫波甚至會消失)。這種波速發生突然變化的面叫作不連續面。不連續面的存在,標誌著地內物質在此層上下面有明顯區別,因此成為地內圈層構造的界面。

概述

莫氏不連續面莫氏不連續面

莫氏不連續面(或譯莫霍接口)是地球地殼地函分界面。莫氏不連續面首先在1909年由一位克羅埃西亞地震學家Andrija Mohorovičić發現。他觀察地震波(特別是P波)在此處波速會突然加快。
莫氏不連續面的位置不定,可淺至中洋脊下方約5公里處,也可深至大陸地殼下方約75公里處。

莫荷霍洛維奇

1909年10月8日,在薩格勒布東南方向39公里處的Pokuplje(KupaValley)發生了地震,莫荷洛維奇利用之前安裝在氣象觀測站內的地震儀得到寶貴數據,經過分析之後,他獲得了新的發現。他發現可穿透地球內部的地震波有兩種,即縱波(P波)和橫波(S波),而震波在穿透不同介質時,會產生速度的改變,就像是光線射入玻璃時會發生折射和反射一樣。他發現可穿透地球內部的地震波有兩種,即縱波(P波)和橫波(S波),而震波在穿透不同介質時,會產生速度的改變,就像是光線射入玻璃時會發生折射和反射一樣。
莫霍洛維奇分析來自地震儀的資料後,發現有兩組P波及S波,他推論較晚到達地震儀的P波及S波,是直接由震源傳遞過來的;而另一較早到達的P波及S波,是進入更深的岩層,經過一個介面再折射到地震儀。莫霍洛維奇分析來自地震儀的資料後,發現有兩組P波及S波,他推論較晚到達地震儀的P波及S波,是直接由震源傳遞過來的;而另一較早到達的P波及S波,是進入更深的岩層,經過一個介面再折射到地震儀。他認為此一介面上的組成物質和介面下的應該不同,換言之,地球是分層的,而他算出分層的界線(或深度)約為54km(這是在克羅埃西亞,我們現在知道這個深度在世界各地有變化,在大陸地殼和海洋地殼底下也不同。),這就是第一個地震波速發生急遽改變的不連續面,爾後的科學界就以他的名字來紀念他,稱為莫氏不連續面(MohorovičićDiscontinuity,簡稱Moho面)。他認為此一介面上的組成物質和介面下的應該不同,換言之,地球是分層的,而他算出分層的界線(或深度)約為54km(這是在克羅埃西亞,我們現在知道這個深度在世界各地有變化,在大陸地殼和海洋地殼底下也不同。),這就是第一個地震波速發生急遽改變的不連續面,爾後的科學界就以他的名字來紀念他,稱為莫氏不連續面(MohorovičićDiscontinuity,簡稱Moho面)。莫氏不連續面區隔了地殼和地函,在海洋地殼之下深度約5-9km,在大陸地殼之下深度約25-60km。莫氏不連續面區隔了地殼和地函,在海洋地殼之下深度約5-9km,在大陸地殼之下深度約25-60km。

發展歷程

對那個時代的人們來說,莫荷霍洛維奇算是眼光遠大的人物,除了發現莫氏不連續面的存在,他還把研究重心放在耐震建築、深源地震、地球模型、風力能源、冰雹防禦等方面,努力不懈的工作,直到1921年才退休。對那個時代的人們來說,莫荷霍洛維奇算是眼光遠大的人物,除了發現莫氏不連續面的存在,他還把研究重心放在耐震建築、深源地震、地球模型、風力能源、冰雹防禦等方面,努力不懈的工作,直到1921年才退休。1936年12月18日莫荷洛維奇去世,死後安葬在薩格勒布的Mirogoj公墓。1936年12月18日莫荷洛維奇去世,死後安葬在薩格勒布的Mirogoj公墓。為了紀念他,薩格勒布大學的地球物理系和一些中小學都以他來命名,還有許多的街道也是以其名名之。為了紀念他,薩格勒布大學的地球物理系和一些中國小都以他來命名,還有許多的街道也是以其名名之。科學界為了表彰他的貢獻,在月球背面有一個直徑77的隕石坑、及編號8422的小行星,都以莫荷洛維奇名之。科學界為了表彰他的貢獻,在月球背面有一個直徑77的隕石坑、及編號8422的小行星,都以莫荷洛維奇名之。
後記:為了確切瞭解地球內部的構造,科學家一直有個夢想,就是用鑽井鑽透莫氏不連續面,來直接取得地殼及地函交界處的岩石標本。後記:為了確切了解地球內部的構造,科學家一直有個夢想,就是用鑽井鑽透莫氏不連續面,來直接取得地殼及地函交界處的岩石標本。1957年WalterMunk向美國國家科學基金會(NationalScienceFoundation,簡稱NSF)提出了鑽探莫氏不連續面的計畫,打算鑽透海洋地殼到達莫氏不連續面。1957年WalterMunk向美國國家科學基金會(NationalScienceFoundation,簡稱NSF)提出了鑽探莫氏不連續面的計畫,打算鑽透海洋地殼到達莫氏不連續面。此計劃分成三階段,首先是一個試鑽計畫,中間是建造鑽探船隻,最後則是真正鑽透莫氏不連續面。此計畫分成三階段,首先是一個試鑽計畫,中間是建造鑽探船隻,最後則是真正鑽透莫氏不連續面。1961年於墨西哥Guadalupe外海的鑽井,從三千五百多公尺水深的海床鑽入了183公尺,並首次在深海海床下鑽到了玄武岩基盤。1961年於墨西哥Guadalupe外海的鑽井,從三千五百多公尺水深的海床鑽入了183公尺,並首次在深海海床下鑽到了玄武岩基盤。但是這計劃只進行到第一階段之後,就因為嚴重的財務黑洞問題,而宣告結束。但是這計畫只進行到第一階段之後,就因為嚴重的財務黑洞問題,而宣告結束。之後的深海鑽探計畫則由1964年組成的地球深部採樣聯合會(JointOceanographicIstitutionsforDeepEarthSampling,簡稱JOIDES)主導,並逐漸擴大為國際參與,組成了深海鑽探計畫(Deep-SeaDrillingProject,簡稱DSDP),研究船是挑戰者號(GlomerChallenger),時間是1968-1983年。之後的深海鑽探計畫則由1964年組成的地球深部採樣聯合會(JointOceanographicIstitutionsforDeepEarthSampling,簡稱JOIDES)主導,並逐漸擴大為國際參與,組成了深海鑽探計畫(Deep-SeaDrillingProject,簡稱DSDP),研究船是挑戰者號(GlomerChallenger),時間是1968-1983年。再來是海洋鑽探計畫(OceanDrillingProgram,簡稱ODP),研究船是聯合果敢號(JOIDESResolution),時間是1983-2003年。再來是海洋鑽探計畫(OceanDrillingProgram,簡稱ODP),研究船是聯合果敢號(JOIDESResolution),時間是1983-2003年。2003之後至今,則是綜合海洋鑽探計畫(IntegratedOceanDrillingProgram,簡稱IODP),研究船則是日本建造的地球號(Chikyu),地球號具備了在水深4000公尺鑽入7000公尺的能力(目前ODP的紀錄是2111公尺),將有機會鑽穿莫荷面。2003之後至今,則是綜合海洋鑽探計畫(IntegratedOceanDrillingProgram,簡稱IODP),研究船則是日本建造的地球號(Chikyu),地球號具備了在水深4000公尺鑽入7000公尺的能力(目前ODP的紀錄是2111公尺),將有機會鑽穿莫荷面。
1950年代晚期到1960年代早期之間,美國國家科學基金會(National Science Foundation)執行委員會(executive committee)曾採納一項提案,計畫在海洋的海床上鑽孔以到達此處。這個計畫稱為Project Mohole。然而,該計畫從來沒有得到足夠的支持,該提案也在1967年時被美國國會取消。

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