一、莫霍界面（Mohorovičić discontinuity）

1. 深度数据

莫霍界面是地壳与地幔的分界面，其深度因地理位置差异显著：

  • 陆地：平均深度为30-40千米，但在高山地区（如中国西藏高原、天山）可达60-80千米。
  • 海洋：较浅，太平洋中央仅约5千米，大西洋和印度洋为10-15千米。

    • 2. 探测方法

  • 地震波分析：1909年，克罗地亚地震学家莫霍洛维奇通过分析地震波走时，发现地震波在地壳底部（约30-50千米）传播速度突变，推断出该界面存在。
  • 人工源地震探测：利用爆炸产生地震波，通过反射和折射现象绘制地壳结构。例如，中国川滇地区通过宽角地震剖面研究莫霍面形态。
  • 深钻计划：20世纪60年代美国“莫霍孔计划”尝试钻穿洋壳，虽未成功但推动了深海钻探技术发展。

    • 二、古登堡界面（Gutenberg discontinuity）

    1. 深度数据

    古登堡界面是地幔与地核的分界面，位于地下约2900千米处，全球范围内深度相对稳定。

    2. 探测方法

  • 地震波阴影区分析：1914年，古登堡发现地震波在103°-143°震中距范围内出现P波阴影区，而S波完全消失，由此推测液态外核的存在。
  • 波速突变现象：P波速度从13.6千米/秒骤降至7.98千米/秒，横波（S波）因液态外核无法传播而消失，通过全球地震台数据验证了核幔边界的性质。
  • 现代三维成像技术：结合全球地震台站数据，绘制核幔边界的精细结构，估算边界温度约3700℃。

    • 三、技术发展与意义

    1. 地震学突破：莫霍面和古登堡面的发现依赖地震波传播特性，奠定了地球内部圈层划分的基础。

    2. 高温高压实验：通过模拟地核极端条件（如329GPa压强），推测地核成分为铁镍合金，温度超6000℃。

    3. 地质工程应用：深钻技术虽未直接触及界面，但为资源勘探（如石油、矿产）和地质灾害预测提供了关键数据。

    莫霍界面与古登堡界面的深度数据及探测方法

    四、总结

    莫霍界面和古登堡界面的研究主要依赖地震波传播特性的突变现象，结合现代成像技术和实验模拟，揭示了地球内部的分层结构。莫霍面的深度差异反映了地壳的不均一性，而古登堡面的稳定性则印证了地核液态外核的全球性特征。这些发现不仅推动了地球物理学发展，也为资源开发和灾害预测提供了科学依据。