地学家的贡献

（选自《地球》1982年第六期。作者肖承邺）

地球分为三个圈层，即地壳、地幔与地核。地壳与地幔之间的界面称为莫霍洛维奇面，简称莫霍面。地幔与地核之间的界面称为古登堡面。你们知道这两位研究地球结构的科学家的事迹吗？

莫霍面的命名

莫霍洛维奇1857年生于南斯拉夫。1891年，他34岁时就当了南斯拉夫萨格勒布气象台的台长。萨格勒布位于南斯拉夫北部，大约在北纬46度左右，地形上处于多瑙河的两条支流之间的丘陵，该地区属于阿尔卑斯山脉的东南余脉，是一个多地震的地区。在莫霍洛维奇到任之前的1880年十一月，萨格勒布发生过一次破坏性的地震。为此，南斯拉夫政府成立了一个国家委员会来搜集地震资料。在1882年，萨格勒布得到一台地震仪。莫霍洛维奇到任之后的1901年，该地又发生一次强烈地震。此后，他和同事们开始筹建地震台，于1906年正式开始观测工作。1909年又增添了几台维歇尔特式地震仪，使该地震台达到当时欧洲较高的水平。

1909年10月8日，在萨格勒布以南39公里的地方发生一次6级左右的地震。莫霍洛维奇根据2400公里以外29个地震台的记录资料和萨格勒布地震台及附近其他地震台的余震记录资料，研究地震波传到各地震台的传播距离与传播时间的关系，也就是时距曲线问题，发现在大陆地表以下43～44公里深度，在海底地下7、8公里深度，地震波的传播速度突然发生变化。在这个深度以上，地震波纵波（P波）每秒传播6.2到6.7公里，横波（S波）每秒传播3.6到3.8公里，在这一深度以下，地震波传播速度突然增大，纵波每秒可达7.9到8.2公里，横波每秒可达4.4到4.7公里。很明显，在这一深度附近，岩石的物理性质和化学性质都发生变化。当地震波传到这里时，必然有一部分被反射回来，即使穿透过去的地震波，其前进方向也会发生折射。

1911年和1913年两次德国地震时，莫霍洛维奇和古登堡再次观测到这一现象，分析结果验证了莫霍洛维奇先前的推论，并测定这一特殊层位于大陆地表以下43公里左右深度。这就是地壳与地幔的交界面，是一个不连续的间断面，因为这个面上下物质的物理性质和化学性质有明显的差异。因为莫霍洛维奇是用地震学方法来探索地壳和上地幔结构的第一人，因此这个分界面被命名为莫霍洛维奇面，即M面。1910年，莫霍洛维奇正式发表这一重大成果的论文时，他已经53岁了，后来他继续坚持地震研究，1936年12月18日在萨格勒布去世，享年79岁。

古登堡面的来历

1889年六月，古登堡出生在德国的达姆施塔特城。他从小就热爱自然科学，中学时在外语和数理化方面打下了坚实的基础。中学毕业后进入哥廷根大学攻读地球物理专业。当时著名的地震学家维歇尔特教授，十分器重古登堡这个勤奋好学的年轻人，决心把他培养成一个大有作为的地球物理工作者。1911年，22岁的古登堡在维歇尔特教授的指导下，通过了题为《论地震脉动》的博士论文答辩，在科学研究中初露头角。后来，由于纳粹法西斯威胁他的人身安全，1930年，古登堡应邀去了美国。

在古登堡去美国之前，他最出色的成就是在地震波传播和地球内部构造的研究方面。在前人研究的基础上，进一步观测分析地震波在地球内部的传播路径和速度，1913年，他得出在地下2900公里深度以下，地震波纵波传播速度从每秒13.25公里突然降到每秒8.50公里。后来他和美国地震学家里克特合作，利用地震波的衍射波、反射波和折射波的时距曲线，再次肯定2900公里深度是地球内部的一个十分明显的分界面。后来，各国地震学家都承认这个界面的存在，并且一致把该界面作为地幔与地核的分界面。为了表彰和纪念古登堡的功绩，人们把这个界面命名为古登堡面。

后来，古登堡与里克特合作，致力于全球地震活动性的研究，并且创立了里氏震级标准。晚年的古登堡仍然精神矍铄地进行科研工作，并发现了地下100～200公里深度范围内的软流层通道，即地震波传播的低速层。1959年，古登堡完成了最后一部影响深远的大作《地球内部的物理学》。1960年一月，古登堡去世。

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