前一段時間，有一個新聞說多國科學家將合作在印度洋打一個鑽，穿透莫霍面到達地幔。這是一個非常激動人心的計劃，穿透莫霍面是很多地質學家幾十年來的夢想。

從莫霍洛維奇說起

莫霍面這個名字來自於它的發現者，克羅埃西亞的地震學家莫霍洛維奇（Mohorovi?i?），全稱是莫霍洛維奇不連續面，是地殼和地幔的分界面。

莫霍洛維奇早年在布拉格大學學習數學和物理學，之後在中學任教。1892年，他成為了薩格勒布（Zagreb）氣象臺臺長，從事氣象學的觀測和研究工作，且成績斐然，是第一個在克羅埃西亞的報紙上公開發布天氣預報的人。但在世紀之交，他的興趣幾乎完全轉向了地震學，這可能是因為受到1880年對薩格勒布造成了巨大破壞的地震的影響。1906年，他在氣象站內安置了一臺地震儀，且記錄到了當年的美國舊金山大地震。隨後，在他的不斷努力下，在1908年，氣象站內又安裝了一臺更為先進的地震儀，取代了上一臺儀器。這個誕生於氣象站內的地震臺站成為「中歐地區最先進的地震觀測站之一」（莫霍洛維奇語）。可以說，現在萬事俱備，只欠東風，就差一次地震了。

1909年10月8日，這次里程碑式的地震來了。這次地震震中距離薩格勒布僅30公里，對該地區造成了相當大的破壞。根據後來的估計，這次地震的震級在5.7～6之間。當時的歐洲已經建立了相當多的臺站，而且不同臺站間會交換地震記錄。地震發生後，莫霍洛維奇就寫信向歐洲各地的地震臺收集資料。最終，他收到了41份地震波記錄，並對其中的36份進行了研究，然後，他發現了一個問題。

地震波是一種機械波，如果它的速度恆定，那麼離地震的震中越遠，接收到地震波的時間越晚。但在，在莫霍洛維奇收集到的資料中，距離地震中200公里以外的地方接收到地震波的時間比預計的要早。那麼，這說明在地球內部的某些地方，地震波是速度是要快一些的。隨後，他做出了大量的理論研究，最終發現了莫霍面。

地震波在地殼、地幔中的傳播模型

莫霍面是地殼和地幔的分界面，地震波在地殼中傳播的速度慢，地幔中傳播速度快。距離地震震中近的臺站記錄到的地震波是在地殼中傳播的，而較遠的地方接收到的地震波是有一段是在地幔中傳播的，這就導致了遠離地震的臺站接收到地震波的時間提前了。

這就是一個「不想當地球物理學家是數學家不是一個好的氣象學家的故事」。

到莫霍面下面看看

莫霍洛維奇發現了莫霍面，那麼它到底長什麼樣子？莫霍面的上面和下面到底有什麼不同？地球那麼大，地質學家想下去看看。

時間來到了1950年代。二戰結束不就，美蘇爭霸漸入佳境。兩大巨頭除了在政治、經濟、軍事等領域你爭我奪外，在科技界也都不甘落後，資金源源不斷地流進了科學界。那個時候，最時髦的事情是航天。衛星已經發射成功了，人也被送上天了，登月的計劃也在討論中，馬上就要開始實施了。可以說，那個年代是科學發展的黃金時期，廣播中經常傳來科學界研究突破的消息。

可是，這個時候，面對金山，地質學家卻想不到一個拿錢的項目，這可著實讓人發愁、尷尬和失望，對當時的火熱的登月設想也是羨慕嫉妒恨。甚至，有人在發表的文章中寫道：「我們在還不知道海底5公里之下是什麼東西的時候，卻嚷嚷著去月球或其他行星取樣，簡直是瞎胡鬧。」

地質學發展到了1950年代，人們已經開始著手研究地下幾十公里的東西了，最迫切的就是要搞清楚下面是什麼，尤其是為什麼莫霍面下面的地震波速度要比上面的快。是物質組成發生了變化，還是溫度和壓力使原來物質的結構發生了變化？這些都還不得而知。

當時一種比較流行的觀點是，在地殼的最下面是一種叫輝長巖的岩石，成分和玄武岩一致。在地下極高的壓力下，輝長巖可以變成榴輝巖，榴輝巖的密度大，地震波的傳播速度也就更高，榴輝巖和輝長巖的變化面就是莫霍面。但是，另外一種觀點卻認為莫霍面下的地幔是由一種叫橄欖巖的岩石組成的，它的成分與輝長巖或榴輝巖都不一樣。到底哪個是正確的呢？地質學家想去看看。

有些時候偉大的設想會在意想不到的場合出現。正在地質學家苦於沒有拿到錢的想法時，美國人芒克（Munk）組織了一次家庭早餐會，參加的是幾個當時著名的地質學家，包括時任普林斯頓大學地質系主任赫斯（Hess）。早餐會上，芒克建議提出一個「直擊地球科學根本問題的研究計劃」，隨後又半開玩笑地提到鑽透莫霍面。隨即收到在場人員的響應，他們當場組成了一個委員會，決定向美國自然科學基金會提出一份研究穿透莫霍面的可行性建議書，並將這一計劃命名為「莫霍孔」。

「莫霍孔」的始終

大陸上莫霍面埋在30～50公里之下，要鑽到莫霍面顯然存在技術上的不可逾越性。但在大洋中，莫霍面在大洋底之下5公里的地方，似乎是可行的。

在1950年前後，在大洋中打鑽還是一件非常有難度的事情。比如，打鑽需要把船固定到一個地方，還需要解決船的顛簸可能造成鑽桿折斷的問題。

1957年，在多倫多舉行的國際大地測量和地球物理協會會議上，美國科學家宣佈了他們的「莫霍孔」計劃，得到與會者的熱情回應。蘇聯的代表團也暗示，他們也有類似的打算。這一消息刺激了美國政府，決心在「莫霍孔」計劃上博得頭籌，這一動機促成了這一計劃的實施。

隨後，籌備工作緊羅密佈地展開，1960年年底決定改裝一艘鑽探船，並定於1961年試鑽。同年3月份，在水深948米的地方鑽入地下315米，隨後又連續布設了幾個鑽孔。該船返回時，時任美國總統肯尼迪致電祝賀，稱之為科學史上「歷史性里程碑」。

當然，這一切都伴隨著之一。美國地質學界分成了兩派。一派強烈支持這項計劃，另外一派則反對。反對者認為這項機會根本不現實，如上面提到的鑽探難題根本難以解決。還有就是從科學本身提出的反對意見。「莫霍孔」計劃是穿透莫霍面，但陸地上其實本來就出露有莫霍面，比如在塞普勒斯。從現在板塊理論的角度看，塞普勒斯恰好位於亞歐板塊和非洲板塊的碰撞帶上，非洲板塊向亞歐板塊下擠壓俯衝，導致地下岩石被抬升到地表。塞普勒斯出露的岩石，一邊是輝長巖，一遍是橄欖巖，他們的分界就是莫霍面。如果想要研究莫霍面直接去那裡就行了，沒必要非得花那麼多錢在海裡面鑽個孔。

與「莫霍孔」計劃開展的同時，另一項更有前途的科學鑽探計劃也在開展，即「長巖芯」計劃。在此之前，地質學家通過對陸地上冰川遺跡的研究，提出地球在第四紀經歷過4次大的冰期。但是，由於陸地上冰川遺跡保留並不完整，有些地區的研究困難很大。但是，在海洋中保存著幾乎連續的海洋沉積物，這是研究古氣候變化的絕佳材料。早期的一些零星海洋沉積物取樣的研究結果揭示出，地球在第四紀可能經歷了更為頻繁的冷暖交替變化。隨著這方面研究的深入，也就發現了越來越多的科學問題，大洋鑽探取樣顯示出在研究海洋、洋底、氣候和地質學等方面的優越性，成果豐碩。這不禁讓科學家思考，到底是花大價錢一口氣打到莫霍面有意義，還是把這些錢花到更容易出成果的地方有意義？最終，隨著「莫霍孔」計劃的預算不斷增加和科學家對它的科學意義的思考，最終在1966年被否決掉了。

「莫霍孔」計劃最終沒能進行下去，但是它對後來海洋鑽探工作具有極為重要的意義。正是芒克等人的天才設想，科學家開始有計劃地開展大洋鑽探工作，並克服了多個技術難題。繼「莫霍孔」計劃之後深海鑽探計劃更是改變了人類對地球的認識，最終確立的板塊構造理論，這對人類思維的衝擊不亞於20世紀初愛因斯坦創立的相對論。

不忘初心

「莫霍孔」計劃之後是長達幾十年的大洋鑽探，但地質學家從未放棄過觸摸莫霍面。

早在1997年，科學家就在這這個被稱為亞特蘭提斯淺灘的位置嘗試過打穿地殼，到達莫霍面。但達到海底一下約1500米的時候，海上的大風導致鑽桿折掉，堵塞了鑽孔，不得不終止。隨後，在2002～2011年，科學家又相繼在東太平洋地區打了四個鑽孔，但目標不是達到莫霍面，而是儘可能深，研究地殼的分層情況。這幾次最深也達到了1500多米。這次，科學家又把目光投向了亞特蘭提斯淺灘。

之所以選這裡，是因為這裡的研究非常多，資料豐富。更重要的是，這裡的地殼很薄，大約為3公里，相對較容易達到莫霍面。

但是，本航次的目的並不是直接穿透莫霍面，而是把這項計劃分成了若干階段。第一階段在1月30日結束，計劃鑽探深度是1500m。如果一切順利，希望下一階段可以繼續鑽下去，達到3公里的深度。如果再順利，科學家希望換一艘日本的鑽探船，據說這艘船最大鑽探深度是6公里，然後在一鼓作氣打到莫霍面去。

幾十年過去了，地質學家對莫霍面念念不忘，如果這次鑽探順利，我們將第一次看到最「原始」的莫霍面。讓我們期待！

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