南海東北部陸坡天然氣水合物區的滑塌和泥火山活動

劉伯然，宋海斌，關永賢，拜陽，陳江欣，耿明會

(1. 中國科學院地質與地球物理研究所 中國科學院油氣資源研究重點實驗室，北京100029；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 同濟大學 海洋地質國家重點實驗室，上海 200092；4. 廣州海洋地質調查局 國土資源部海底礦產資源重點實驗室，廣東 廣州 510075)

南海東北部陸坡天然氣水合物區的滑塌和泥火山活動

劉伯然1，2，宋海斌3*，關永賢4，拜陽3，陳江欣1，2，耿明會1，2

(1. 中國科學院地質與地球物理研究所 中國科學院油氣資源研究重點實驗室，北京100029；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 同濟大學 海洋地質國家重點實驗室，上海 200092；4. 廣州海洋地質調查局 國土資源部海底礦產資源重點實驗室，廣東 廣州 510075)

本文研究了南海東北部陸坡天然氣水合物區滑塌和泥火山活動的特征及表現形式，探討了滑塌和泥火山活動對天然氣水合物成藏的影響，提出了滑塌主導和滑塌、泥火山共同作用兩種控制模式。根據地震數據、淺層剖面和海底地形數據解釋，將研究區劃分為規則滑塌區和泥火山活動影響區，并識別出泥火山、泥火山脊、凹槽、凹坑等特征地形。滑塌和泥火山活動是陸坡天然氣水合物發育區重要的地形控制因素，兩種活動共同作用產生復雜的地形特征。綜合多條地震測線中似海底反射層(BSR)形態、連續性和滑塌、泥火山活動的關系，認為滑塌控制的區域，BSR連續，天然氣水合物儲藏較完整，泥火山活動區天然氣水合物儲藏也僅受到局部破壞。同時指出滑塌和泥火山活動對研究區長期天然氣滲漏活動具有重要作用。

南海；東北部陸坡；天然氣水合物；滑塌；泥火山脊

1 引言

天然氣水合物發育的陸坡地區，常可觀察到滑塌構造[1—3]。研究表明天然氣水合物分解，導致的陸坡區沉積物強度減弱，是滑塌發生的主要原因之一[4—6]。滑塌區天然氣水合物分解產生的甲烷，有時會釋放到海水中形成天然氣滲漏[6—8]。南海珠江口盆地等油氣和天然氣水合物發育區都有滑塌體存在[9—11]。

全球主要的天然氣水合物發育區，普遍有泥火山和泥底辟發現[3，12—16]。近年來，泥火山活動與天然氣水合物發育關系的討論，受到廣泛關注[17—21]。泥火山物質上涌會攜帶大量的水和油氣，可能為天然氣水合物發育補充甲烷和孔隙水來源[15]。同時泥火山活動會破壞原有的天然氣水合物穩定帶，其帶來的溫壓變化也可能造成天然氣水合物分解[22]。

我國南海天然氣水合物的成藏體系[1，8—11]，流體運移系統[9，22]，成藏控制因素[17—23]的研究已經成為熱點，但是對泥火山和天然氣水合物成藏關系的討論，滑塌和泥火山活動相互作用的研究尚不充分。本文利用南海東北部陸坡天然氣水合物發育區的高精度海底地形數據、地震數據和淺層剖面，分析該區滑塌、泥火山活動的特征，討論滑塌、泥火山活動的相互作用，及其與天然氣水合物成藏的關系。研究區位于南海東北部陸坡，珠江口盆地東部，臺西南盆地內。研究區可觀察到明顯的滑塌和泥火山活動，且地震剖面中普遍可見似海底反射層(Bottom Simulating Reflector，BSR)，廣州海洋地質調查局2013年夏天進行的鉆井勘查結果，證實了該區的天然氣水合物發育[24]。

2 區域地質概況

研究區位于南海東北部陸坡，臺西南盆地的中部隆起區附近，西鄰臺灣峽谷，東接澎湖峽谷，所處海域海底地形地貌復雜，發育海槽、海谷、海山、陡崖、斜坡、沖刷溝、海丘等[25—27]。研究區發育有天然氣水合物藏，天然氣水合物的分解會顯著地降低沉積物強度，影響陸坡的穩定性從而引發滑塌。同時研究區位于南海與外海的通道口(呂宋海峽)附近，海流的強烈沖刷也易誘發滑塌形成。南海東北部陸坡不同時期的沉積相分布圖表明，晚中新世以來研究區滑塌沉積非常發育[28]。

臺西南盆地的歷史演化過程，經歷了古新世-漸新世的伸展斷陷、漸新世末期的構造反轉及其中新世以來的熱力學沉降坳陷等幾個發育階段[29]。古新世-漸新世的伸展斷陷階段，形成了臺西南盆地分割半地塹的盆地原型，并先后接受了海陸交互相和濱海-淺海相的沉積。漸新世末期發生了重要的構造反轉，經歷了一次強烈的擠壓事件，早期的正斷層局部發生反轉，且發育了大量的逆沖斷層及其相關的褶皺。中新世以來臺西南盆地以熱沉降坳陷作用為主，快速沉積充填了半深海-深海相的中新統-上新統大套厚層泥頁巖，為該區泥火山發育提供了雄厚的物質基礎[30]。臺西南盆地內海底熱流值和地溫梯度均較高[31—32]，實測盆地不同位置熱流值和地溫梯度相差較大，有研究顯示該區熱流值和地溫梯度的高值異常與泥火山、泥底辟活動相關[32]。

3 數據來源

本文數據由廣州海洋地質調查局提供，主要是近年來在南海東北部陸坡采集的地震數據、淺層剖面數據和測深數據。地震測線道間距12.5 m，采樣率為1 ms，總長約3 000 km。地震數據經過了帶通濾波，振幅補償，預測反褶積，速度分析，去噪，疊加，偏移等處理流程。淺層剖面數據的采集儀器為Parasound P70全海域參量淺層剖面儀，工作頻率為4 kHz，淺層剖面數據的采集采用了等距發射模式(Quasi-equidistant)。數據處理方面，我們對同一條測線的數據進行拼接，然后進行簡單的帶通濾波處理。海底地形數據是從多條地震測線中拾取海底得到，地震測線為北西-南東向，測線陣列共327條，道間距12.5 m，測線間距50 m。

研究區位于臺西南盆地內(圖1方框區域)，處于陸坡位置，地形復雜。

圖1 研究區域位置圖Fig.1 Location of the study area

4 研究區地形及剖面特征

4.1 滑塌、泥火山活動

4.1.1 地形特征

研究區位于南海東北部陸坡，平均坡度在2.5°左右。圖2a是研究區海底地形圖，該區地形復雜，自北而南地形整體上逐漸下降，從700 m水深下降到1 500 m水深，研究區左上角和右上角區域與丘狀地形的主體區域有峽谷分隔。研究區內測線A-A′和測線B-B′上的地形特征存在明顯差異(見圖3)，A-A′測線附近東西向地勢平坦，南北向地勢有層次地下降，測線B-B′附近地形凹凸不平，且整體地勢高于測線A-A′附近區域。分析發現這兩片區域分別受滑塌活動控制和滑塌-泥火山活動共同作用控制，我們將這兩片區域分別命名為規則滑塌區和泥火山活動影響區。

圖2 研究區海底地形圖(a)和地形解釋圖(b)Fig.2 Bathymetry map (a) and its morphology interpretation (b) of the study area

圖2b顯示了規則滑塌區和泥火山活動影響區的范圍，及泥火山活動影響區內主要的地形、構造特征分布。我們結合海底地形和地震剖面，在研究區圈定了3座泥火山，它們規模較小，直徑約100～300 m，高度約20～50 m。同時圖中標示了識別出的主要泥火山脊(見4.2.2)，除單獨的泥火山脊外，凹坑、凹槽地形的形成也與泥火山脊有關(見4.2.3)，可以看到研究區的泥火山活動以泥火山脊為主要形式。

4.1.2 規則滑塌區

本文中提到的滑塌是指陸坡內局部的、小范圍的沉積物滑動變形[1，6]，與海底滑坡[33—37]有所區別，不會直接引起沉積物向海盆方向的長距離輸運。由于陸坡地區存在一定坡度，如果天然氣水合物分解等原因導致沉積物強度減弱，在重力的作用下可能發生滑塌[38]。經歷多期次的滑塌后，整個區域可形成階梯狀的地形(見圖3a)。規則的階梯狀下降地形，是規則滑塌區的主要特征。

如圖3a所示，規則滑塌區測線中BSR連續性好，在整條測線內形態變化不大，BSR下方為弱振幅區，反射信息較少。BSR在接近滑塌面位置略上凸，和地形起伏對應，可見滑塌發生后，地形改變引起的地層內壓力變化，使得天然氣水合物穩定帶和下伏游離氣的邊界也相應變動。

4.1.3 泥火山活動影響區

受泥火山、泥火山脊等影響，泥火山活動影響區的地形復雜起伏，但仍有滑塌構造存在，如圖3b所示。泥火山活動對滑塌塑造的階梯狀地形破壞作用明顯，該測線中不僅可見錐形泥火山、局部地形凸起，還有中間低兩邊高的凹坑地形。在地形平坦的天然氣滲漏區，地層內流體釋放后，失壓坍塌常形成麻坑，麻坑地形上也多是圓形、橢圓形的凹陷，但研究區的凹坑地形與麻坑成因完全不同(見4.2.3)。

圖3 規則滑塌區(a)和泥火山活動影響區(b)的典型地震剖面(剖面位置見圖2)Fig.3 Typical seismic profile of regular slide region (a) and mud volcanism activities affected region(b) (location of profile see Fig.2)

相對于規則滑塌區，泥火山活動影響區測線中BSR連續性較差，且在一條測線內BSR形態變化明顯。圖3b所示B-B′測線中，泥火山附近雖存在與海底反極性的強振幅反射，但同相軸短且傾向雜亂，凹坑地形附近也存在明顯的BSR錯斷。整條測線由上而下，BSR形態從較薄、較弱振幅，變化為較粗、強振幅的特征。圖中泥火山下方存在明顯的弱振幅帶，推測為泥火山物質的運移通道。凹坑地形右側海底有一定程度的隆起，其對應區域BSR下方也可見弱振幅帶。從整條測線看，BSR下方振幅普遍較弱，但弱振幅帶兩側出現了振幅較強的反射同相軸，這可能是泥火山物質在運移過程中，與圍巖物質交換、相互影響帶來的地層間物性差異在地震剖面中的體現。

4.2 特征地形

4.2.1 泥火山

圖4給出泥火山活動影響區北部的一座泥火山在地震剖面、淺層剖面及海底地形上的表現，其位置在圖3b標示，該泥火山直徑約為300 m，高度約50 m。在地震剖面中可見泥火山的物質運移通道，隨著靠近海底面通道寬度逐漸變窄，同時運移通道對BSR連續性造成了破壞。淺層剖面中可觀察到泥火山之下存在聲學空白帶，與泥火山物質運移通道對應。在海底地形圖中可見，泥火山周圍既存在突起地形，也存在形狀不規則的凹陷地形，顯示了該區域復雜的地質環境。

如圖4a地震剖面中所示，泥火山運移通道上方BSR被“阻斷”，同相軸變雜亂且振幅減弱，泥火山通道在阻斷BSR的位置也慢慢消失，同時地震剖面中泥火山通道兩邊同相軸有下拉現象，而不是隨泥火山物質運移方向上傾，這通常是通道兩邊介質聲速減小引起的[12]。泥火山物質的運移可能破壞了天然氣水合物穩定帶，造成天然氣水合物分解，分解產生的甲烷等影響了通道內物質的物理性質。泥火山通道兩邊雜亂的短同相軸，可能是地層在泥火山物質侵蝕、天然氣水合物分解的共同影響下，介質聲速減小，與周邊地層存在明顯物性差異造成的。

總的來說，研究區內泥火山數量較少、規模較小，從圖2a中也可以看到，泥火山并不是研究區復雜起伏地形的決定因素。

圖4 泥火山在研究區地震剖面(a)、淺層剖面(b)、海底地形圖(c)資料中的表現Fig.4 Profiles of mud volcanoes in multi-channel seismic data (a)， sub-bottom profiler data (b)，and bathymetry map (c)

4.2.2 泥火山脊

泥火山脊在成因上類似泥火山，但區別于泥火山的錐形地貌，地形上表現為凸起的狹長條帶，如圖5a所示。泥火山脊既可能是泥火山物質刺穿地表，在帶狀區域內涌出的結果，也可能是泥火山物質上涌到近地表，引起的局部海底受力變形[3，38]。

我們判斷圖5a中的條帶狀突起為泥火山脊，主要依據以下3點：首先是它在位置上鄰近一處泥火山，可以推測該處有泥火山物質的活動，其次，是其條帶狀的形態在地震剖面，淺層剖面和多波束地形圖上相互印證，地震剖面上BSR形態改變和淺層剖面中存在聲學空白帶都顯示該處沉積物物理性質的異常，最后，全球多處天然氣水合物發育區，都有泥火山和泥底辟的發育，部分地區類似的構造被認為與泥火山物質運移有關[12，15，42—43]。

圖6a，b是圖5a所示A1-B1，A2-B2兩段對應的地震剖面，觀察可知泥火山脊下方的BSR都有明顯的上移，A1-B1段剖面中BSR連續，其產狀也與海底的地形起伏一致，而在A2-B2段剖面中，BSR存在局部的錯斷和缺失，BSR的錯斷發生于滑塌面，缺失則發生在右側凸出的泥火山脊下方。泥火山脊發育位置BSR是否存在缺失，可能反映了上涌的泥火山物質是否抵達天然氣水合物穩定帶。泥火山物質的上涌不僅會破壞地層結構，帶來的溫壓條件改變還會帶來附近天然氣水合物的分解，則原有的天然氣水合物和下伏游離氣的分界不復存在，在地震剖面上不會出現BSR[39]。

圖6c，d分別是地震剖面A1-B1和A2-B2位置對應的淺層剖面，在剖面中可見泥火山脊下方存在反射空白帶。已有研究工作表明[40—42]，沉積層內淺層氣聚集的區域，對聲信號的吸收顯著增強，可以在淺層剖面中形成聲學空白帶，同時Judd和Hovland[43]認為，流體(如水、天然氣等)充填于沉積物孔隙內，會使局部區域壓力增強，阻止聲波能量的下傳從而形成聲學空白帶。

觀察圖5a中地形和圖6各剖面可見，兩條地震剖面中左側泥火山脊地形變化不大，右側的泥火山脊在A2-B2剖面中比A1-B1剖面中上凸更明顯，且剖面A2-B2中右側泥火山脊下方BSR存在明顯不連續，A1-B1中BSR較連續。淺層剖面中A2-B2對應段下方振幅更弱，聲學空白帶更顯著。推測兩條泥火山脊是不同期次形成的，左側泥火山脊先期形成，且已停止活動，其下方天然氣水合物和下伏游離氣的穩定邊界已經恢復。右側泥火山脊后期形成，依然存在一定的泥火山物質運移，或者其形成對天然氣水合物穩定帶的破壞還未修復。兩條泥火山脊位置緊鄰，位于滑塌面附近且形成時間很可能有先后順序，它們形成時的物質運移通道和滑塌面存在重疊的可能性，可能與滑塌面附近沉積物松散、縫隙多發，有利于泥火山物質運移有關。

4.2.3 凹槽、凹坑地形

凹槽地形和凹坑地形都與泥火山脊相關，是在滑塌和泥火山活動共同作用下形成的。滑塌發生后一側地形不變而另一側沿滑塌面下降，若地形下降一側滑塌面處有泥火山脊發育，原地勢高一側和泥火山脊的凸出地形緊鄰，則形成凹槽地形。在兩處凸起的泥火山脊中間或滑塌面和泥火山脊中間，夾存底部較為平坦區段，則形成中間低兩邊高的凹坑地形，如圖5b所示。

圖7 穿過凹槽、凹坑地形中心的地震剖面A3-B3(a)和穿過凹槽、凹坑地形邊緣的地震剖面A4-B4(b)及其位置對應的淺層剖面(c、d)Fig.7 Seismic profile A3-B3 crossing mud volcano ridges (a) and A4-B4 crossing mud volcano ridges (b), and the sub-bottom profiles near A3-B3 (c) and A4-B4(d)

圖7a所示A3-B3段地震剖面穿過圖5b中凹槽、凹坑地形的中心，圖7b所示A4-B4段地震剖面穿過凹槽、凹坑地形的邊緣。A3-B3段剖面中BSR連續性差，滑塌面及相鄰泥火山脊下方BSR形態有明顯變化，凹坑地形下方BSR有缺失，且BSR缺失區下方存在異常強反射。A3-B3剖面中BSR附近的雜亂形態，可能是受泥火山物質影響，沉積物與泥火山物質互相交換，會造成區域性的物性不均一，在地震剖面中表現出同相軸不連續、反射雜亂。A4-B4段剖面中BSR相對連續，雖然局部有突起但整體形態變化不大。

圖7c,d分別是A3-B3、A4-B4段對應的淺層剖面，在圖7c穿過凹槽、凹坑地形中心的淺層剖面上，可以看到凹槽地形左側地層反射較厚、振幅較強，泥火山脊下方則存在弱振幅帶和聲學空白帶。凹坑地形左側泥火山脊下方，在兩端剖面中分別存在弱振幅帶和聲學空白帶，而凹坑右側泥火山脊下方，則以連續的地層反射為主。在圖7d穿過凹槽、凹坑地形邊緣的淺層剖面中，可以看到多段聲學空白帶。

圖7a中黃色的帶狀區域疑似泥火山物質運移通道，剖面中的異常圍繞該疑似運移通道發生，疑似運移通道處于滑塌面所在位置，方向也與滑塌面平行。關于泥火山脊和滑塌發生的相互影響，是水合物自然分解誘導產生滑塌在先，泥火山物質沿滑塌面“趁虛而入”，形成泥火山脊；還是泥火山物質運移到該區域，引起溫壓條件變化導致水合物分解加劇，從而促進了滑塌的發生，還需要更多證據才能做出判斷。

通過上文對泥火山山脊和凹槽、凹坑地形的分析可知，泥火山脊不僅引起條帶狀的地形凸起，而且與滑塌活動相互作用，形成凹槽、凹坑地形。泥火山脊的發育破壞了滑塌本該形成的階梯狀地形，是泥火山活動影響區呈現復雜起伏地形的主要原因。

4.3 規則滑塌區、泥火山活動影響區和BSR

圖8是穿過研究區的橫測線L-L′，位置如圖2中所示。從圖2b中可見L-L′測線穿過規則滑塌區和泥火山活動影響區，且切過一條泥火山脊。由圖7剖面可見測線中規則滑塌區內海底起伏小，BSR振幅強、連續性好。泥火山活動影響區內，海底起伏不平，BSR發生錯斷并逐漸消失。規則滑塌區和泥火山活動影響區的分界處BSR缺失，L-L′切過的泥火山脊緊鄰分界，該泥火山脊下方存在BSR，但與周邊BSR不連續。

滑塌的發生的直接原因是沉積物強度減弱，天然氣水合物分解后會釋放出水和甲烷，液態的水和游離態的甲烷會明顯降低沉積層的抗剪強度，可能觸發沉積層向下滑動、滑塌。在天然氣水合物發育區，天然氣水合物的分解是滑塌發育的主要原因[6，44]。圖8剖面內規則滑塌區完整連續的BSR顯示，引發滑塌的水合物分解活動對該區天然氣水合物成藏的影響很小。

泥火山脊是泥火山物質上涌引起的，但圖8剖面中泥火山脊下方存在BSR，而不是反射空白或弱振幅通道，圖6兩地震剖面中也可看到泥火山脊下方較連續的BSR分布。一種可能是泥火山物質運移至淺部，但未抵達天然氣水合物穩定帶，只是引起局部的地形突起表現為泥火山脊。另一可能是泥火山物質侵入到天然氣水合物穩定帶，造成水合物分解的同時，但也為該處補充大量的孔隙水和天然氣，經過一段時間的平靜期后天然氣水合物穩定帶逐漸恢復。以上兩種情況下，泥火山脊下方可存在較連續的BSR。

圖8 規則滑塌區、泥火山活動影響區內BSR分布(剖面位置見圖2)Fig.8 Distribution of BSR under regular slide region and mud volcanism activities affected region (location of profile see Fig.2)

圖8剖面顯示了規則滑塌區和泥火山活動影響區表現出的地形特征、BSR形態，與圖3中規則滑塌區和泥火山活動影響區典型測線表現一致。規則滑塌區沿陸坡方向地形階梯狀下降，階梯內地形較平坦，區域內BSR連續性好，很少存在錯斷或缺失。泥火山活動影響區內地形復雜，發育有泥火山、泥火山脊和凹槽、凹坑等特征地形，雖然起伏變化明顯，但沿陸坡方向依然保留了一定階梯狀下降的趨勢。泥火山活動影響區內BSR連續性差，錯斷和缺失現象多發，但BSR沒有被完全破壞。

5 成因討論

研究區的規則滑塌區受滑塌為主的模式控制，泥火山活動影響區受滑塌和泥火山活動共同作用的模式控制，兩片區域在成因、地形特征、天然氣水合物成藏狀況等方面都表現出明顯差異，我們用圖9所示的兩種模型，對上述兩類區域的形成做出解釋。

圖9a是陸坡區滑塌活動作用模型，依據McIver[4]提出的模型修改。深部的烴源地層有機質不斷分解，產生天然氣并向上運移，到達表層在合適的溫度、壓力條件下形成天然氣水合物穩定帶。天然氣水合物穩定帶局部受到地質活動或溫壓變化發生分解，釋放一定的天然氣和水，降低沉積物的強度，松散的沉積物在重力作用下發生滑塌，多期次的滑塌會產生分段的階梯狀地形。水合物穩定帶之下天然氣以游離態聚集，其與水合物穩定帶的分界，在地震剖面上表現為BSR。

圖9b是陸坡區滑塌和泥火山活動共同作用模型。深部的烴源地層如果是在某一地質時期快速沉積形成的，沒有經歷充分的壓實，隨著后續上覆沉積層變厚壓力增大，快速沉積的沉積物內富含的水和有機質，有機質分解產生的天然氣，大量的孔隙水和天然氣聚集使沉積層塑性增強，在超壓作用下高塑性、攜帶水和油氣的沉積物突破上覆地層向上運移，有的分支刺穿地層形成泥火山，有的只到達次地表或中間地層形成泥底辟并可能引起海底變形凸起。若該區域海底也受滑塌活動影響，則與泥火山脊共同作用可產生凹槽、凹坑等特征地形。

圖9 滑塌活動作用模型(a)與滑塌和泥火山活動共同作用模型(b)Fig.9 Slide driven model(a) and slide-mud volcano driven model (b)

研究區泥火山活動主要形式是泥火山脊，不同于集中一點噴發的泥火山，泥火山脊對應著泥火山物質沿面運移。在圖7b中，疑似泥火山物質運移通道與滑塌面平行相接，可見沉積物強度弱的區域，滑塌易發且有利于泥火山物質侵入。陸坡地區坡度的存在，使得天然水合物分解易于引發滑塌，松散的滑塌面有利于泥火山物質的沿平面運移，這可能是該區泥火山脊多發的原因。

值得注意的是，本文研究區為中德聯合科考發現九龍甲烷礁的區域之一，2004年夏季SO177中德聯合航次在東沙群島東北部海域發現了面積約430 km2的冷泉碳酸鹽巖區(命名為“九龍甲烷礁”)[25，45]。大面積的冷泉碳酸鹽巖存在，顯示該區經歷過長期的天然氣滲漏。已有研究表明，該區域冷泉碳酸鹽巖是天然氣水合物分解產生的AOM(甲烷厭氧氧化)作用[45]造成。本研究區內的規則滑塌區和泥火山活動影響區都存在天然氣水合物的分解，分解活動會向海水中釋放甲烷等氣體，此外泥火山物質冒出海底時，也會向海水中釋放其攜帶的油氣，分解活動釋放的甲烷和泥火山活動帶來的油氣可能是研究區碳酸鹽巖發育的主要物質基礎。

6 結論

多期次的滑塌和泥火山、泥火山脊活動是南海東北部陸坡天然氣水合物發育區地貌的重要控制因素，它們的同時發生，相互作用使天然氣水合物發育區地形復雜。研究區內以滑塌為主要控制因素時，表現出規則的階梯狀下降的地形，而在滑塌和泥火山脊、泥火山共同控制下，海底會復雜起伏，并產生凹槽、凹坑等特征性的地形。

研究區內滑塌控制的區域，BSR連續且完整，天然氣水合物儲藏較完整。滑塌和泥火山活動共同控制的區域，BSR出現局部的錯斷、消減，連續性變差，但沒有出現大面積的缺失，天然氣水合物儲藏僅受到局部破壞。

地震剖面、淺層剖面和海底地形數據顯示，泥火山脊是研究區泥火山活動的主要形式，凹槽、凹坑地形是泥火山脊和滑塌面穿插、伴生造成的。研究區泥火山脊發育，泥火山相對較少，可能因為滑塌多發，滑塌面為泥火山物質的提供運移途徑，泥火山物質不容易集中爆發有關。

致謝:感謝國土資源部廣州海洋地質調查局對研究工作的支持，感謝資料處理所馮震宇所長、張寶金副所長對工作的幫助和指導，感謝李煥芝主任、劉勝旋副主任等為研究工作提供的建議和指導，以及劉斌、張向宇等生活和工作中提供的幫助。

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Submarine slide and mud volcanism activities in gas hydrate bearing area on the northeastern slope，South China Sea

Liu Boran1，2，Song Haibin3，Guan Yongxian4，Bai Yang3，Chen Jiangxin1，2，Geng Minghui1，2

(1.KeyLaboratoryofPetroleumResourcesResearch，InstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China; 2.UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China; 3.StateKeyLaboratoryofMarineGeology，TongjiUniversity,shanghai200092，China; 4.GuangzhouMarineGeologySurvey，Guangzhou510075，China)

In this paper，seabed morphology features related to submarine slide and mud volcanism activities are presented and analyzed，their impacts to gas hydrate formation and decomposition are discussed，and two models of slide driven and slide-mud volcano driven are proposed. Dataset used in this paper including seismic lines，sub-bottom profiler lines and bathymetry data obtained from seabed reflection picking. The study area consists of two main landforms: “regular slide region”，and “mud volcanism activities affected region”. We identify characteristic features such as mud volcano，mud volcano ridge，groove and pit from the bathymetry map. Submarine slide and mud volcanism activities play significant roles in affecting the morphology of the gas hydrate distribution region on the northeastern slope of South China Sea. Combining the analyses of BSR(Bottom Simulating Reflector) and mud volcanoes’ distribution，relations between BSR discontinuity and mud volcano occurrence，we know that BSRs are continuous and gas hydrate reservoir is almost complete one in the regular slide region，while there is less and local destruction for the gas hydrate reservoir in the mud volcanism affected region slide and mud volcanism activities are important for long-term natural gas releasing process in the studied area．

northeastern slope of South China Sea; gas hydrate; submarine slide; mud volcano ridge

2014-12-17；

2015-03-16。

國家自然科學基金重大研究計劃重點項目(91128105)。

劉伯然(1987—)，男，山東省濰坊市人，主要從事海洋地球物理學研究。E-mail：liuboranlbr0725@126.com

*通信作者：宋海斌(1968—)，男，教授，浙江省紹興市人，主要從事海洋地球物理、地震海洋學研究。E-mail：hbsong@tongji.edu.cn

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.09.007

P744.4

A

0253-4193(2015)09-0059-12

劉伯然，宋海斌，關永賢，等. 南海東北部陸坡天然氣水合物區的滑塌和泥火山活動[J]. 海洋學報，2015，37(9):59-70，

Liu Boran，Song Haibin，Guan Yongxian，et al. Submarine slide and mud volcanism activities in gas hydrate bearing area on the northeastern slope，South China Sea[J]. Haiyang Xuebao，2015，37(9): 59-70，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.09.007