特提斯構造域海底流體逃逸活動特征及其控制因素

趙文宇，童思友，陳江欣，劉斌，楊睿，楊力，段旻良，陳珊珊

1. 海底科學與探測技術教育部重點實驗室，中國海洋大學，青島 266100

2. 自然資源部天然氣水合物重點實驗室，中國地質調查局青島海洋地質研究所，青島 266071

3. 青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室，青島 266071

4. 自然資源部海底礦產資源重點實驗室，中國地質調查局廣州海洋地質調查局，廣州 510760

海底流體逃逸活動在大陸邊緣海域普遍發育[1-2]。以往以油氣勘探為主的大多數地震數據主要聚焦于海底中深部目的層，而且淺地層成像的分辨率不高，導致海底聚集型流體逃逸活動研究相對較少[3]。近些年來，海底流體逃逸現象的研究表明，逃逸流體多通過斷層、管道、氣煙囪等通道運移，進而在海底滲漏逸散，形成海底泥丘、麻坑、泥火山和碳酸鹽堆積等地形地貌和活動冷泉羽狀流現象[1-2,4-7]。海底流體逃逸活動的深入研究一方面可用于指示從儲層到海底的流體逃逸運移體系[8]；另一方面則對海底斜坡穩定性、海洋生態系統研究、全球碳循環和天然氣水合物的勘探和開發等具有重要意義[1,5,9-12]。

特提斯構造域具有特殊的地質背景以及油氣成藏條件，圍繞其油氣勘探一直是研究熱點[13]。特提斯構造域的油氣資源特別豐富，世界上常規油氣約三分之二分布在特提斯構造域內[14]。在黑海、地中海和南海等特提斯構造域的主要海域，廣泛發育麻坑、泥火山、海底活動羽狀流、自生碳酸鹽巖、冷泉生物群落等流體逃逸活動特征，可以很好地指示過去和現在的海底流體逃逸活動，是海洋油氣與天然氣水合物等能源勘探的重要指示標志[15-20]。盡管對特提斯構造域主要海域的流體逃逸活動研究越來越多[21-25]，但缺乏整體的分析與認識，對其控制因素和演化過程的理解仍然不夠透徹。

本文在調研國內外特提斯構造域現有研究成果的基礎上，選取相關典型海域，總結特提斯構造域不同地質背景下的海底流體活動特征，并從流體來源、運移通道及地質構造等方面來分析流體逃逸活動的控制因素，進一步探討海底流體逃逸活動與油氣及天然氣水合物的關系以及存在的科學問題，為后續特提斯域海底流體活動、海洋常規油氣、天然氣水合物等非常規油氣勘探以及全球氣候變化等科學研究提供參考。

1 地質背景

特提斯構造域是歐亞大陸和岡瓦納大陸板塊之間相互作用的結果，記錄了特提斯洋的形成、發展和消亡的整個過程[26]。特提斯構造域近東西走向，現如今的展布范圍，東起澳大利亞東北部，經東南亞、中亞、中東直到南歐（圖1），不但包括造山帶，而且也包含相關海域和沉積盆地，如地中海、黑海、波斯灣、中國南海、澳大利亞西北部近海等。特提斯深水盆地群發育在非洲板塊、歐亞板塊和澳大利亞板塊之間的區域，其盆地發展演化過程的早期處于被動大陸邊緣的伸展背景,后期受到碰撞造山影響而處于擠壓背景[27]。特提斯構造域具有特定的構造和沉積環境，在地史時期位于岡瓦納大陸和歐亞大陸兩個被動大陸邊緣之間的赤道熱帶、亞熱帶洋區，生物繁盛，沉積有機質特別發育，泥質巖是主要的烴源巖，而且在淺海沉積形成了大量的碳酸鹽巖和鹽巖，形成優質的鹽巖圈閉和碳酸鹽巖儲層[14,28]，因而蘊藏豐富的油氣資源。

圖1 特提斯構造域展布范圍據http://tethys.ac.cn。Fig.1 The distribution of Tethyan tectonic domain From http://tethys.ac.cn.

隨著海洋勘探程度逐年上升,以及海洋油氣勘探開發技術的迅速發展,特提斯構造域相關海域的海洋油氣資源逐漸引起各國重視,相繼發現了很多大型油氣田，其儲量和產量所占比重逐年加大[29]。目前，除了在波斯灣發現大量大型油氣田外，在黑海也有發現[30-32]。一直以來，地中海海域油氣資源的勘探和開發都集中于地中海東部[33]。近年來，東地中海的尼羅河三角洲盆地和黎凡特盆地成為天然氣勘探開發的熱點地區[34-37]。澳大利亞西北部近海最近也有重大發現，油氣資源開采潛力巨大，“富氣貧油”是其最鮮明的特點[38]。而我國海洋油氣資源開發還處于早期階段，深水油氣資源主要分布在南海北部地區，目前在珠江口盆地和瓊東南盆地已實現深水油氣勘探開發[39]。

特提斯構造域除了蘊藏著豐富的常規油氣資源外，也儲存大量天然氣水合物等非常規資源[40-42]。近年來，海域天然氣水合物勘探和開發逐漸受到重視，在南海、黑海等海域進行了大量與天然氣水合物相關的科學研究[16,43-45]。研究發現，冷泉羽狀流、麻坑和泥火山等海底流體逃逸特征廣泛發育在天然氣水合物發育區[19-20,40,46-47]，證明海底流體逃逸活動與海域深部油氣及天然氣水合物分布之間密切相關，水合物儲層和逃逸氣體均是富甲烷流體在異常孔隙高壓地層釋放和儲存過程中的產物。

2 海底流體逃逸活動特征

近些年隨著海洋探測技術的深入發展，與海底流體逃逸活動特征相關的報道逐漸豐富起來。海底流體逃逸活動不僅會顯著改變海底地形地貌[2]，形成泥火山、麻坑等，而且會對海底附近的生物化學過程產生一定的影響，產生自生碳酸鹽巖、生物群落等，劇烈的流體逃逸還會在上覆水體中形成羽狀流[48]。

2.1 泥火山

泥火山是由劇烈的泥漿排放不斷堆積形成的隆起微地貌[6]（圖2a），通常伴隨著深部地下沉積單元的流體和氣體排放[49-50]，若深部泥質上涌未刺穿海底則形成泥底辟。泥火山在世界范圍內分布廣泛，主要在俯沖帶和造山帶附近發現[50]。各國對海底泥火山的研究始于海洋油氣資源和海域天然氣水合物勘探和開發工作[51]，近年來在地中海[52-54]、黑海[55-56]、南海[57-58]以及巴倫支海[59]等海域發現了大量的海底泥火山。

活躍的泥火山通常扎根于成熟的油氣系統，噴發出的氣體主要是甲烷，在其周圍經常發現天然氣水合物的富集[53]，可以與其他烴類滲漏一起指示潛在的深部豐富油氣資源[60-61]，具有重要指示意義和研究價值。目前關于海底泥火山的形成機制已經進行了深入的討論，一般認為主要有3種成因機制：①被動大陸邊緣和深海平原的沉積物沉積速率極快，如地中海沿岸[62-63]、挪威海[64]；②主動大陸邊緣區域的橫向構造擠壓[49]；③天然氣水合物分解，如貝加爾湖[65]。此外，不同時期海平面變化也可能影響泥火山的形成,如黑海[66]。

2.2 麻坑

麻坑一般被描述為下伏地層活動流體在海底滲漏逸散形成的侵蝕結構[6]（圖2b），呈圓形、橢圓形、長條形、彗星型、新月形以及不規則形態，直徑最大可達幾千米，深度可達幾百米[2,6,67]。它們單獨或隨機成簇出現，有些沿著斷層走向排列[68]。麻坑可能會保持活躍狀態，長時間有氣體從中緩慢逸出，或者在間歇性噴發之間處于休眠狀態[69]。在世界上的許多地區，如地中海[70-71]、南海[24,72]、非洲下剛果盆地[12]等都發現了海底麻坑。自從King和MacLean[73]發現海底麻坑以來，麻坑的形成一直被歸因于逃逸流體的侵蝕作用，通常與海底流體滲漏或賦存在海洋沉積物中的天然氣水合物發生分解有關[2,48]。然而也有學者分析認為，生物活動也可能是麻坑形成的一種機制，如在澳大利亞西北大陸架南部發現的麻坑[74]。海底麻坑對于海洋油氣和天然氣水合物資源勘探開發以及海底地質災害研究具有重要指導作用，因為其指示了大量氣體從沉積物到海洋甚至可能進入大氣的潛在途徑[69,75-76]。在富烴盆地中形成麻坑的流體來源可能是生物成因，也可能是熱成因[2,77]。一些研究表明，在地震發生前，海水溫度升高，麻坑仍有氣體逃逸，因此，麻坑可能是地震的先兆[78]。尤其是在一些大型麻坑發育區，地質構造活動活躍，可能會對海底基礎設施造成危害[72]。

圖2 海底流體逃逸特征a.海底泥火山[6]，b.麻坑[6]，c.碳酸鹽巖[47]，d.海底泥丘[83]，e.生物群落[7]，f.海底冷泉羽狀流[59]。Fig.2 Fluid escape features on seabeda.submarine mud volcanoes[6],b. pockmarks[6],c. carbonate[47],d. submarine mounds[83],e. biotic community[7],f. submarine cold seep plume[59].

2.3 冷泉羽狀流、碳酸鹽巖、生物群落

海底冷泉是由水、碳氫化合物（天然氣和石油）等，受地下壓力梯度影響從沉積體中運移和排出形成的具有一定流速的流體[79-81]，且其周圍溫度通常無明顯變化[82]。在冷泉發育區，除麻坑、泥火山等流體逃逸地貌和甲烷氣體羽狀流現象外，還伴生有自生碳酸鹽巖和海底生物群落等相關特征[7,47,59,83]（圖2c-f）。

冷泉活動已在世界許多地區發現并研究，例如南海[84]、墨西哥灣[85]、地中海[86]、黑海[87]、北海[88]、巴倫支海[59]、新西蘭Hikurangi陸緣[89]、水合物脊[90]等。以甲烷為主要成分的氣體通過斷層、泥火山等運移通道進入海水后，形成海底冷泉羽狀流[91]，是活動冷泉的重要指示標志，而部分冷泉區通常與天然氣水合物的分解密切相關，所以海底冷泉羽狀流可以間接指示海底沉積層中可能有天然氣水合物賦存[92-93]。地球化學數據可以指示甲烷氣體的成因，包括不同的形成環境和成因背景。熱成因氣體主要是由于地下深部富甲烷流體在流體超壓作用下通過運移通道到達海底形成的，且多與深部油氣藏相關，而生物成因氣是由富含有機質沉積物中的微生物活動產生，水合物氣藏與其關系密切。

在活動冷泉區，富甲烷流體會支持化學合成群落的發育和自生碳酸鹽巖的形成。甲烷厭氧氧化（AOM）產生碳酸氫鹽，從而導致自生碳酸鹽沉淀，包括孤立的板狀、層狀、結殼狀和結核狀等，部分表面膠結大量貽貝等生物[94]。海底碳酸鹽巖是海底冷泉流體活動和成巖演化過程的證據，同時也是海底冷泉生物和天然氣水合物可能存在的重要指示標志[41,95]。在海底冷泉噴口,通常存在致密而多樣的微生物和動物群落，排放的含氣流體使其衍生成獨特的生態系統[82,96]，所以海底生物群落也可以指示其周圍存在活躍的流體逃逸活動。

3 主要海域海底流體逃逸特征

海底流體逃逸活動在特提斯構造域相關海域強烈且廣泛，這些海域中油氣資源和非常規能源（如天然氣水合物）儲量豐富，迄今已發現大量大型或超大型油氣田，一直以來是許多國際學者研究海底流體逃逸活動的重點區域。

3.1 地中海

地中海位于非洲、歐亞和阿拉伯板塊之間的相互作用帶（圖3），主要受非洲和歐亞板塊之間的碰撞以及相關俯沖作用的影響[3]。泥火山、麻坑和冷泉羽狀流等海底流體逃逸活動廣泛分布于地中海邊緣[53,71]（圖3a，b），尤其在地中海東部[52-53,69,86,97]。

圖3 地中海及周邊地區的構造背景和海底流體逃逸特征分布[52,69-70,103,107]a. Zannone巨型麻坑[71]，b. 喀山 泥 火山[53]。Fig.3 The tectonic setting and distribution of fluid escape-related features in the Mediterranean Sea and surrounding areas[52,69-70,103,107]a. Zannone giant pockmark[71],b. Kazan mud volcano[53].

20世紀70年代后期，Cita等[98]在地中海東部首次發現泥火山。此后的數十年內，地中海東部陸續發現大量泥火山，成為世界上泥火山發育最豐富的地區之一（超過200個）[50]。Camerlenghi和Pini[99]記錄了多個地中海泥火山，包括在地中海東部海脊[61]、Anaximander山脈[53]、阿爾沃蘭海[100]、西西里島近海[101]、尼羅河三角洲[97]和愛奧尼亞海等地發現的泥火山[102]。東地中海的大多數泥火山發育受海底天然氣水合物分解和構造運動引起的天然氣超壓控制，非洲板塊推動歐亞板塊，導致氣體和部分泥火山的壓實[103]。其中，Anaximander山脈自中新世以來，其泥火山分布和活動顯著受控于走滑斷裂和張應力作用[7,104]。在地中海東部的麻坑多發育在活躍的泥火山、斷層、大型海扇、增生楔體和海底塌陷等地質環境中，例如Anaximander山脈、Cobblestone地區、Florence隆起、Olimpi泥火山區域、United Nation隆起、Herodotus深海平原、Sirte深海平原、Eratosthenes海山、尼羅河深海扇等[69-70]。近年來，在地中海中部淺水區發現的巨型麻坑（如Zannone Giant Pockmark）噴發劇烈且持續性滲漏，證明地中海中部也存在較為活躍的流體逃逸活動[71]。研究分析認為麻坑可能受到邊坡失穩（滑坡）、沉積物超壓、高沉積速率、擠壓構造以及孔隙壓力升高等因素影響[69,78,97,105]。在泥火山、麻坑和活動冷泉區通常發育大量碳酸鹽巖，且與甲烷氣體逸出有關[52,86,96,106]。總體看來，在地中海，斷層和泥火山是海底流體逃逸的主要運移通道[22,78]，而在尼羅河三角洲上坡，氣煙囪是重要的運移通道[97]。此外，Bertoni等[3]認為墨西尼蒸發巖抑制了正常壓實孔隙流體的釋放，其分布和變形可能會影響流體運移通道。

3.2 黑海

黑海起源于白堊紀，由被黑海中部高地隔開的東西子盆地組成，是世界上最大的缺氧海盆，在阿拉伯板塊向北運動，安納托利亞板塊向西運動的作用下，目前正在經歷擠壓變形[108-112]（圖4）。黑海地區在淺水至深水環境中廣泛發育泥火山、麻坑以及活動羽狀流等海底流體逃逸活動特征[56,87,110]（圖4ac），且被認為約有68%的區域適合天然氣水合物的形成[23]。

圖4 黑海及周邊地區的構造背景和海底流體逃逸特征分布 [42,66,116]a. 泥火山[110]，b. 海底逃逸的氣體[56]，c. 麻坑[87]。Fig.4 The tectonic setting and distribution of fluid escape-related features in the Black Sea and surrounding areas[42,66,116]a. mud volcano[110],b. the gas bubble escape from the gas vent[56],c. pockmark[87].

迄今已探明的黑海泥火山約有60個，主要分布在黑海的中西部盆地和索羅金海槽，幾乎所有泥火山都處于活躍狀態[55]。Xing和Spiess[66]對黑海中部的6個泥火山調查研究發現，泥火山活動可能與不同時期的海平面下降有關，而這似乎是黑海中部泥火山爆發的主要原因之一。冷泉在黑海分布廣泛，大多數發育在小于725 m（即高于天然氣水合物穩定帶（GHSZ））的水深中[87]，且不是隨機分布，而是集中在某一特定區域，主要包括第聶伯河古扇、索羅金海槽、多瑙河深海扇、巴統滲透區、刻赤滲透區、俄羅斯和土耳其陸架等海域[42]。地球化學研究表明，黑海活動冷泉區的甲烷氣體主要來源于富含有機物的厚沉積層（尤其是在陸架邊緣三角洲的沉積物）中的微生物降解[42]，部分與天然氣水合物失穩發生分解有關[113]，目前缺乏充足的證據表明存在熱成因氣體[16]。黑海活動冷泉主要受斷層的影響[56,87]，且天然氣水合物穩定帶或海底滑坡也會控制氣體/流體的運移[16,23]，如在Vodianitskiy泥火山調查取得的回波圖顯示，羽狀流在水體中上升超過1 300 m，主要原因是天然氣水合物穩定帶內的羽狀流氣泡在上升過程中形成了“水合物外衣”[114]。麻坑主要與甲烷氣體滲漏活動有關，例如黑海西北部的第聶伯河古三角洲存在的2 778個氣體逃逸活動較為活躍的滲漏點都是麻坑[87]。也有研究分析認為，在黑海東部土耳其陸架上發現的麻坑是由于地震活動引起的超壓周期性變化產生的[115]。除斷層、泥火山等流體運移通道外，氣煙囪在黑海也很發育，與局部天然氣供應的增加有關[23]。

3.3 波斯灣

波斯灣是NW-SE走向的狹長形海灣，介于伊朗高原和阿拉伯半島之間，受扎格羅斯褶皺沖斷帶的影響[28,117-118]（圖5）。波斯灣發育大量的碎屑巖、碳酸鹽巖和鹽類[117,119]。與硅質碎屑巖儲層不同，碳酸鹽巖由于沉積環境和隨后成巖作用的多樣性而具有復雜的多尺度孔隙結構[120]，因而在波斯灣發現的大型、特大型油氣田主要分布儲層是碳酸鹽巖，例如，南帕爾斯氣田發現于1990年，是世界上最大的氣田，其氣藏是上二疊統達蘭和下三疊統康安碳酸鹽巖[30]。在地質歷史上，波斯灣處于氣候溫暖的淺海環境，動植物豐富，構造穩定，沉積發育，因而油氣資源豐富[28]。雖然它是世界上碳氫化合物儲量最豐富的地區之一，但其麻坑、氣體滲漏等逃逸特征在現在海底并不特別發育[121]（圖5a，b）。目前研究發現，逃逸的氣體主要是熱成因，但是也存在混合成因的可能[30]。距今最近的構造運動，包括與霍爾木茲鹽塑性流動有關的垂直運動，繼續使波斯灣的沉積體系復雜化[122]。

圖5 波斯灣及周邊地區的構造背景和海底流體逃逸特征分布[118]a.氣體逸出[121]，b.麻坑[121]。Fig.5 The tectonic setting and distribution of fluid escape-related features in the Persian Gulf and surrounding areas[118]a. the gas bubble escape from the seabed[121],b. pockmark[121].

3.4 南海

南海位于歐亞板塊、太平洋板塊和印度—澳大利亞板塊交界處,是特提斯與太平洋構造域之間相互作用的關鍵區域[123]，具有張裂、走滑與匯聚增生楔等不同陸緣地質背景（圖6）。它是西太平洋面積最大的邊緣海，最深處超過5 000 m[46]。南海海底流體逃逸活動廣泛且活躍，海底冷泉、麻坑和泥火山等典型逃逸特征廣泛發育[72,124-125]（圖6a-c）。逃逸流體主要通過泥火山、泥底辟、斷層和氣煙囪等通道運移[41,43]，在海底形成大量流體逃逸特征地貌，指示潛在的油氣和相關天然氣水合物資源富集[126-127]。近些年來在臺西南、東沙、神狐、西沙海槽、瓊東南和南沙南部等海域都有發現冷泉活動[47]。其中，2015年在瓊東南盆地發現的“海馬冷泉”，其下伏地層賦存大量天然氣水合物[45,128]。由于不同性質陸緣構造地質背景，泥火山（底辟）和麻坑等海底流體逃逸地貌在南海不同區域，分布和規模也有所不同。陳江欣等[6]對南海北部和西部陸緣的泥火山、麻坑分布特征分析發現，麻坑、泥火山等流體逃逸地貌主要分布在構造活動較為活躍、沉積作用較為薄弱的近坡折帶和大陸坡區域。在南海北部張裂大陸邊緣，泥火山自東向西數量和規模逐漸變小，且主要集中在臺西南盆地。而南海西部為走滑大陸邊緣，構造活動活躍，流體逃逸特征分布較廣，規模較大。中建南盆地的泥火山（底辟）的分布和類型與鶯歌海盆地有明顯不同，鶯歌海盆地內部新近紀沉積層較厚，發育有大量的大型泥底辟[129]，而中建南盆地新生代沉積層較薄，經歷晚白堊世或古近紀—漸新世裂谷向新近紀—第四紀裂陷后熱沉降的構造演化[57],泥火山活動可能與周邊區域地震有關[58]。中建南盆地也是世界上最大的巨型麻坑分布區，連片分布的麻坑形態各異，部分麻坑受到地層內部氣煙囪、傾斜斷層和沉積邊界的顯著影響[72]，部分也受到深部底辟活動和南海西邊界流底流的控制[125]。近期在南沙海域Andu海山附近發現大量巨型麻坑發育，推測其形成和演化與以活動斷裂作為通道的流體逃逸活動有關[67]。

圖6 南海及周邊地區的構造背景和海底流體逃逸特征分布[6,47,67,130]據南海地質地球物理圖系-地貌圖。a. 海底生物和逃逸的氣泡[124]，b. 麻坑[72]，c. 海底泥火山[125]。Fig.6 The tectonic setting and distribution of fluid escape-related features in the South China Sea and surrounding areas[6,47,67,130]From the geomorphological map of the atlas of geology and geophysics of the South China Sea.a. the gas bubble and benthic organism[124],b. pockmark[72],c. submarine mud volcano[125].

3.5 澳大利亞西北部近海

澳大利亞西北部近海位于被動大陸邊緣[131]，其區域應力狀態受復雜構造活動影響[132]（圖7）。赤道邊緣水溫高于20 °C時，有機生產力較高，在澳大利亞西北大陸架海底流體逃逸活動集中的區域發育大量形成于新生代的碳酸鹽巖[21,133]。在這些碳酸鹽巖臺地上，流體逃逸特征通常與潛在的烴類聚集或深層油氣藏的滲漏有關[134]（圖7b，c），這會導致甲烷自生碳酸鹽巖的沉積，促進碳酸鹽建造的增長[135-136]。幾十年來，在西北大陸架進行了多次滲漏調查，但僅在大陸架北部（Yampi陸架）發現了較為活躍的烴滲漏點，其受新近紀碳酸鹽巖層序沉積和中新世晚期構造活動控制形成[74,135,137]。與在硅質碎屑或深水環境中觀察到的滲流特征相比，Yampi陸架上的流體逃逸活動受碳酸鹽沉積速率低和潮汐活動的影響，不利于泥火山、大型麻坑的形成[135]。同時自中新世以來，澳大利亞西北大陸架南部的碳酸鹽臺地上，陸源沉積物輸入和沉積速率低，因而有學者分析認為南部麻坑的形成難以用海底流體逃逸活動解釋，更可能與生物活動有關[74]。逃逸氣體主要是熱成因，但是Rollet等[134]對阿拉法拉海淺層天然氣和流體運移的研究表明，其逃逸氣體存在混合成因的可能。通常斷層控制著地下單元碳氫化合物的運移[21,137]，但在部分地區，海平面變化是其沉積演化的主要控制因素，斷層構造僅在局部影響中新世碳酸鹽巖的堆積[138]，除此之外還發現鹽底辟會導致海底流體逃逸活動的集中發生[21]。

圖7 澳大利亞西北近海及周邊地區的構造背景和海底流體逃逸特征分布[139-142]a. 研究參考區域，b. 泥丘[134]，c. 麻坑[134]。Fig.7 The tectonic setting and distribution of fluid escape-related features in the offshore northwest Australia and surrounding areas[139-142]a. the reference region of research,b. mound[134],c. pockmark[134].

4 海底流體逃逸的控制因素

基于對特提斯構造域主要海域研究結果的分析，對其海底流體逃逸活動特征、流體來源、運移通道及其地質控制作用總結如表1所示。總體上，特提斯構造域各海域海底流體逃逸活動廣泛發育，但是活動機制復雜，難以用統一的地質模式進行解釋，其一般規律和存在的科學問題，分析如下：

表1 特提斯構造域海底流體逃逸Table 1 Seabed fluid escape in the Tethys tectonic domain

（1）即使在相同陸緣地質背景下，不同海域的流體逃逸活動特征仍然差異較大。在地中海邊緣及相關弧后盆地發育大量冷泉羽狀流、泥火山、麻坑以及冷泉碳酸鹽巖等[7,86,104,143]。黑海為弧后裂谷盆地，富含有機物的沉積物在陸架邊緣以及三角洲沉積[42]，廣泛分布麻坑、泥火山和活動冷泉等海底流體逃逸地貌。南海具有多種陸緣地質背景，發育大量與冷泉流體活動相關的地貌特征（如麻坑、泥火山等）[6,24,41,57]。與上述海域不同的是，澳大利亞西北部近海和波斯灣的泥火山、麻坑和冷泉活動特征不明顯、不活躍[117,121,135]，主要是碳酸鹽巖發育。

（2）海底流體逃逸活動需要充足氣源，熱成因、生物成因、混合成因或天然氣水合物的分解均能提供充足的氣源條件。在波斯灣和澳大利亞西北大陸架碳酸鹽巖發育的地區，其氣體主要是熱成因氣[30,134]。而黑海的甲烷氣體主要是由于含有機物的沉積物（尤其是在陸架邊緣三角洲的沉積物）的快速沉積，以及隨后的微生物降解產生[42]。地中海和南海甲烷氣體來源廣泛，包括生物成因、熱成因與混合成因。天然氣水合物失穩會導致流體滲漏，在南海、地中海及黑海已發現了大量與水合物生成和分解有關的流體逃逸活動，因而水合物分解也是逃逸氣體的重要來源之一。

（3）海底流體逃逸活動受構造變形、海底滑坡、地震活動和海平面變化等多種海洋與地質因素主導或控制，并主要發育在地中海、黑海和南海等快速沉積、構造活動顯著活躍的海域，通過運移通道（如斷層、泥火山和氣煙囪等）向海底滲漏逸散。地中海具有復雜地質條件和獨特構造背景，天然氣水合物分解與活動構造導致大量流體逃逸特征的發育[78,103]。黑海的流體逃逸活動主要受到活動斷層、海平面升降、海底峽谷和海底滑坡等的控制[55,66,87,109]，部分地區也受地震活動的影響[115]。此外由于黑海為內海，故不同時期海平面變化會顯著影響流體逃逸活動[66]。在南海發現的冷泉活動及與之相關的海底流體逃逸過程，與地震活動、深部底辟運動、活動斷裂、傾斜斷層和沉積邊界等密切相關[58,67,72]。波斯灣沉積速率高，且受到扎格羅斯褶皺沖斷帶的影響[118]，沉積層變形明顯。斷層被認為是澳大利亞西北部碳酸鹽巖生長的關鍵控制因素[21,137,144]，同時海平面變化、鹽底辟構造或潮汐活動也會影響其形成和演化過程[21,135,138]。

5 結論與建議

（1）在特提斯構造域，各海域流體逃逸活動分布特征及活動特征差異較大。地中海、黑海和南海廣泛發育活動冷泉及與之相關的麻坑、泥火山等逃逸地貌，而澳大利亞西北近海和波斯灣主要是碳酸鹽巖發育。在不同海域，流體來源也不盡相同，大部分是熱成因和生物成因，還有可能來源于天然氣水合物的分解。

（2）特提斯構造域海底流體逃逸活動是一個復雜的動態過程，取決于多種控制因素，主要包括活動斷層、沉積物超壓、邊坡失穩、地震活動等地質因素，同時潮汐活動、海平面變化等海洋過程也會影響或部分控制海底流體逃逸活動的形成。

（3）從研究和指示看，一方面特提斯構造域海底流體逃逸活動特征發育可能與油氣田和天然氣水合物分布密切，是油氣及天然氣水合物勘探研究的重要參考；另一方面流體逃逸活動釋放的甲烷等溫室氣體，對全球氣候變化的研究及資源與環境服務有重大意義。

建議重視對特提斯構造域海底流體逃逸活動發育區的調查和探測，綜合利用地球物理數據（尤其是多波束）、水體資料和地震海洋學資料，全面了解其流體逃逸特征發育位置和規模，探討其特殊海域背景下的海洋與地質因素控制作用，總結建立其海底流體逃逸活動模式及相關理論，為后續海域天然氣水合物和油氣資源的精準勘探開發、全球氣候變化、海底災害等研究提供重要參考。

致謝：感謝李昂博士、劉欣欣博士及李清高級工程師對本文提供的修改建議。