莫霍面的性质及热.动力学特征
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2020-01-01
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莫霍面的性质及热.动力学特征
王玉玺
（兰州大学 资源环境学院 地球化学，730107）
摘 要：莫霍面作为地球内部的最明显的两个一级速度间断面之一,并且也是地球内部最接
近地球表面的全球性分界面,与人类的生存环境关系最为密切,也是有可能与地表观察的结
果相联系。在地球科学发展中，莫霍面的研究进展备受关注。因此，在全球性或区域性研究
上都有很大进展，自从莫霍面被发现之后，对其界面性质的确定经过了近一个世纪，相变界
面还是化学界面，仍处于争论之中，从目前的研究现状来看，大多数人接受物理相变界面的
观点，莫霍面目前确定的厚度为 0.5-数公里，其埋藏深度及其性质的横向不一致，在全球
尺度上显示得很明显，大体与地表所见的陆，洋分布相关
[1]
。莫霍面的岩石学特征，地球化
学元素分布及其热力学，动力学特征都是正待研究的方向，在研究地球内部结构的地球物理
方法中，地震波可称最有效，最精确。
关键词：莫霍间断面，大陆科学钻探，拆沉作用，底侵作用
0 前言
随着地球科学的发展，地学的研究领域不断扩大和深入，大陆漂移，海底扩张，板块构
造，地幔对流以及超越板块构造等一系列理论和模式相继提出并不断推广，这一切都为人们
更清楚地认识自身居住的这个行星的内部结构贡献了力量。现在可毫不夸张地说“上天难，
入地更难，”。目前，对地球内部物质和圈层的实测研究，只能靠大陆科学钻探（CSD）来完
成，但其深度是十分有限的。大陆科学钻探在世界上已实施 30 余年，已有 13 个国家打了近
100 口深浅不一的科学钻孔，其中 4000m以上的深孔约有 20 口，取得了很多重要的发现
[2]
。
前苏联在科拉半岛的科学钻探大 12262m，为当今世界最深，中国大陆科学深钻工程于 2001
年 6 月 25 日正式开始，经过 1309 天的努力奋斗，2005 年 1 月 23 日钻井终孔深度达到
5118.20m。
[3]
次地区位于北中国板块与扬子板块之间的大别——苏鲁超高压变质带，是世
界上规模最大的超高压变质带，这就是中国历史上最大的“入地”工程。
[3][4][5]
这些钻孔的
深度未能达到陆壳莫霍面，但通过岩芯取样的研究，对莫霍面的研究具有很大促进作用。地
壳与地幔分界面——莫霍面作为地球内部最接近地球表面的全球性分界面，与人类的生存环
境关系最为密切，也最有可能与地表观察的结果相联系。因此，自 1909 年前南斯拉夫地震
学家莫霍洛维奇（AndrijaMohorovicic,1857-1936）在整理巴尔干半岛的地震资料（Pn波）
时首先发现后，一直被地球科学界所关注。通过地震波的观察和分析，人们对地球的圈层模
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