深水等深流與重力流交互作用沉積（2000—2022年）研究進展

李華 何明薇 邱春光 王英民 何幼斌 徐艷霞 何瑞武

關鍵詞 等深流；等深流沉積；重力流；濁流；海底扇

0 引言

深海沉積是“源—匯”系統的終端部分[1?2]，不僅蘊含了豐富的古海洋、古氣候及古構造演化等重要信息[3?4]，而且具有良好的油氣勘探潛力[5?6]，也是海洋污染研究的重要研究手段之一[7]。深海中重力流和等深流較為常見，在陸緣沉積體系形成過程中扮演著重要角色。重力流從陸架區經海底峽谷及水道順斜坡向下輸送沉積物可形成海底扇沉積[8?9]。等深流是由地球自轉而成的溫鹽環流，大致平行斜坡運動，持續作用可形成大規模的等深流沉積[10]。在同一地區的深海環境中等深流及重力流可相互影響并形成交互作用沉積，也稱等深流—重力流混合沉積[11?15]。早在20世紀60年代，前人在研究等深流沉積特征及形成過程時就提到，等深流可以改造重力流沉積[10，16?17]。Lovell et al.[18]在系統總結古代地層記錄中砂質等深流沉積鑒別標志時，提出了7種等深流與濁流交互作用沉積概念模式，但未進行系統研究。隨著地球物理、淺鉆、巖心及水文測試等資料的不斷豐富，等深流與重力流交互作用沉積研究不斷深入，特別是近20余年，研究成果頗為豐富。本文基于近20余年國際沉積學領域及團隊研究成果，對等深流與重力流交互作用的沉積類型、鑒別標志、形成過程及地質意義進行探討，以提升等深流與重力流交互作用沉積研究認識，促進等深流與重力流交互作用沉積研究，推廣相關研究成果，完善深水沉積理論。

1 等深流與重力流交互作用沉積研究實例分布

近20余年，等深流與重力流沉積研究實例逐漸增多，研究手段和方法也不斷多樣化。現代沉積研究主要基于地球物理、鉆孔、地化測試等資料。研究實例涉及加迪斯海灣[19?26]、巴西東部[27?29]、愛爾蘭西北洛克爾（Rockall）海槽[30]、西非下剛果盆地[31]、南海北部[32?34]、墨西哥灣[35]、南極洲[36?37]、東非[38]、加拿大東部[39?40]等地（圖1）。上述研究中，以加迪斯海灣地中海外流相關研究最為系統，成果最為豐富。

古代地層記錄中等深流與重力流交互作用沉積包括古地中海外流[41]、東非莫桑比克盆地[42?45]、南海北部珠江口盆地[46?49]、瓊東南盆地[50]及鶯歌海盆地中新統[51?52]、墨西哥灣上新統— 更新統[53]、威爾士志留系[54]、阿拉伯克拉通白堊系[55]、格林蘭島東部上白堊統[56]、塞浦路斯南部漸新統—中新統[57?58]、阿根廷陸緣上白堊統[59]、加勒比海上白堊統[60]、摩洛哥南部中新統[61]、加津佐盆地上新統—更新統[62]、鄂爾多斯盆地西南緣奧陶系[63?68]等（圖1）。

總體而言，等深流與重力流交互作用沉積研究主要有以下特點：1）現代沉積研究較多，古代地層記錄中的研究實例相對較少，野外露頭研究最為薄弱；2）大西洋兩岸研究實例多，且多分布在北大西洋，而太平洋及印度洋研究較少；3）研究實例大多分布在深水油氣勘探潛力區。

2 等深流與重力流交互作用沉積類型

等深流一般流速較低，持續穩定時間長[69]，而重力流多具瞬時性，能量往往高于等深流，兩者相互作用因相對能量、持續時間、海底地貌等影響而形成不同類型的沉積。基于研究資料及對象的不同，等深流及重力流交互作用沉積劃分方案較多[14，20，70]。1981年，根據陸緣位置、峽谷水道及水流方向等，Lovell et al.[18]劃分了陸隆、斜坡腳、峽谷水道、偏轉型等7種沉積類型[18]。Mulder et al.[14]結合地球物理、巖性等資料，劃分了等深流與濁流沉積互層（contourite and turbiditealternation）、等深流改造濁流沉積（redistribution ofgravity deposits by contour currents）及等深流與濁流同時作用沉積（interaction of synchronous contour andturbidity currents）。吳嘉鵬等[70]則將其劃分為等深流對前期重力流沉積改造、重力流對前期等深流沉積改造、重力流與等深流交互主導同一地區的沉積及等深流與重力流共同作用沉積。Stow et al.[69]將等深流與濁流沉積劃分為了等深流短距離搬運濁流沉積（可以形成不對稱堤岸），總體為濁流沉積特征；等深流長距離搬運、改造濁流頂部或尾部沉積，成分特征為濁流沉積，而沉積特征多呈等深流沉積（復合漂積體/等深流沉積）；高能等深流改造頂部濁流沉積，可發育成熟度較高的濁流沉積，頂部侵蝕的濁流與生物擾動較發育的泥質及砂質等深流沉積。基于上述方案的劃分依據、優點及不足對比（表1），結合筆者所在團隊對南海北部、東非、西非、巴西東部及鄂爾多斯盆地西南緣深水沉積的研究成果，認為Mulderet al.[14]提出的劃分方案以沉積類型的物質體現（包括巖性、產狀等特征）為基礎，野外及室內便于開展研究，且分類較全，實際研究中可能更為實用。

3 沉積特征及鑒別標志

本文主要采用Mulder et al.[14]劃分方案，認為等深流與重力流交互作用沉積類型主要有三種，其特征分別如下。

3.1 等深流與重力流沉積互層

此類沉積研究基礎是重力流及等深流沉積的有效識別。其中，重力流沉積劃分方案較為成熟，研究成果較為豐富，目前用得較多的方案是根據流體支撐性質劃分的碎屑流、顆粒流、液化流及濁流，各流體的沉積特征及鑒別標志國內外形成了普遍認識，如濁流沉積的鮑馬序列、碎屑流沉積的泥礫（漂礫）、液化流沉積的變形構造等，在此不再贅述[71?72]。另外，近年來重力流沉積研究也出現了較多較新認識，包括異重流、臨界流、超臨界流沉積等[73?78]，因等深流與重力流交互作用沉積研究中涉及較少，在此不做重點闡述。

相對而言，等深流沉積的鑒別標志尚未形成共識，相關鑒別標志也多體現在現代沉積研究成果中，古代地層記錄中的等深流沉積鑒別標準尚待進一步完善。結合國內外研究成果[18，68，79?85]，認為等深流沉積特征一般包括：1）多形成于深水環境；2）成分豐富多樣，主要取決于物源供給；3）粒度分布較廣，從泥—礫級皆有，且以細粒為主；4）分選一般中等—好，局部分選極好；標準偏差δ1<0.8；在正態概率粒度曲線上，一般有2～3個沉積總體，其中跳躍總體斜率大；5）牽引流構造較多，常見流水沖刷而成的侵蝕面，各種流水層理（交錯層理、波痕、壓扁層理等）和組構優選（長形顆粒定性排列）等；6）指向沉積構造反映的古水流方向一般平行斜坡；7）具有獨特的層序，具有明顯的細—粗—細的沉積序列（單個層序厚幾十厘米至1米左右，可組成不同尺度的細—粗—細旋回）；8）一般發育強烈的生物擾動構造；9）多形成或保存于相對海平面上升（較高）時期；10）地震反射特征可以分為大、中及小三個尺度，大尺度的等深流沉積（一級地震反射特征）外形為席狀或丘狀，大致平行斜坡展布，底部發育大型的侵蝕、過路不沉積界面或不整合面；內部常見低角度紋層下超于不整合面之上。常呈連續性中等—好弱—中振幅地震反射特征；中尺度的等深流沉積（二級地震反射特征）多為上凸透鏡狀，向下游遷移或加積，下超終止反射；小尺度的等深流沉積（三級地震反射特征）為連續平行—亞平行反射或波狀結構（圖2）[86]。

盡管等深流沉積標志性特征較多，但是由于研究手段、露頭局限及沉積現象多解性等因素，特別是露頭剖面上古代地層記錄中等深流沉積的有效識別難度較大，多解性也較強，甚至可能出現等深流沉積錯誤鑒別[69]。基于上述原因，前人對等深流沉積的典型特征進行了梳理及總結，認為有效的等深流沉積鑒別需要從小、中、大三個尺度進行[18，69，86?88]。小尺度（野外、鉆孔及室內分析）研究包括沉積構造、結構成分、生物擾動、古水流方向、地化特征、沉積序列、沉積旋回等特征。中尺度（沉積體、區域或組）研究包括小尺度特征是否符合等深流沉積特征，是否有濁流及其他性質水動力過程，沉積體的區域展布特征如何（小尺度資料及地球物理成果相結合）；區域性不整合面和凝縮層序，厚度變化及形態特征是否典型。與深水沉積伴生，具有中等尺度的沉積旋回厚度/特征（數厘米到米級）及其他與濁流和原地沉積明顯不同的特征。大尺度研究包括小、中尺度特征復合宏觀古環境、古海洋及古構造特征（表2）。

3.2 等深流改造重力流沉積（改造砂）

等深流改造重力流沉積在深水中較為常見，沉積現象較為豐富。Stow et al.[83]認為改造砂的主要特征包括：1）發育在等深流與重力流活躍區；2）生物擾動/潛穴發育，頂部被改造，見反粒序及不規則粗粒沉積；3）雙向交錯層理，粉砂巖中可見小型交錯層理及生物擾動；4）在濁流沉積序列中可見侵蝕突變；5）細粒沉積被搬運/不沉積；6）與下伏濁積巖的結構差異顯著（更干凈、分選更好、反粒序、粒度曲線呈負偏等）；7）與濁流沉積互層，雙峰或復雜多變結構；8）濁積巖中部分細粒組分被淘洗、搬運；9）有機碳含量極低；10）典型的濁流沉積序列（頂部缺失或被改造），不存在等深流沉積旋回層序。

Shanmugam[89?90]及Gong et al.[47]認為改造砂通常成熟度較高，分選及磨圓較好，泥質較少，不同規模的反粒序層理、交錯層理、透鏡狀層理、脈狀層理、“S”形交錯層理、雙黏土層等典型牽引流沉積構造發育，向上突變（無侵蝕）接觸，底部突變到漸變接觸或存在內部侵蝕沖刷面，厚度通常小于5 cm的薄層至紋層狀的砂以及韻律性砂泥互層或發育大量的砂層，概率累積曲線呈2～3段式。

筆者通過鄂爾多斯西緣奧陶系平涼組等深流改造濁流沉積研究發現[63?67]，其沉積特征主要有：1）石英顆粒為主，分選中等—較好，鈣質、硅質膠結，次棱角狀—次圓狀，粒徑多分布在兩個區域，基質含量較少；2）概率累積曲線呈1～3段式，1～2段常見；3）雙向交錯層理、平行層理、透鏡狀層理等發育；4）見介殼、少量三葉蟲碎屑；5）下粗上細沉積序列，上部見侵蝕，內部見小型侵蝕面；6）微量元素含量較低；7）具有兩個古水流方向，一個平行斜坡、一個順斜坡向下，兩者大致垂直或大角度斜交；8）生物擾動較發育（圖3）。

由于沉積構造的多解性[69]，如平行層理、交錯層理、復合層理等牽引流及濁流都可形成，雙黏土層及“S”形交錯層理可能有內潮汐參與。因此，筆者認為等深流改造重力流（濁流）沉積的典型特征主要有以下幾個方面：1）重力流與牽引流沉積構造都可能發育，其中雙向交錯層理最為典型；2）足夠沉積構造（交錯層理、雙向交錯層理、槽模）重塑的古水流系統具有兩個古水流方向，一個順斜坡向下，一個大致平行斜坡，兩者垂直或大角度斜交；3）無典型的等深流沉積特征（詳見3.1），與重力流沉積特征也有所不同。與重力流沉積相比，成熟度相對較高，分選及磨圓較好；4）單一沉積旋回內（厚1 m以下），呈下粗上細沉積特征，頂部侵蝕特征明顯，內部常見小型的波狀侵蝕；5）單個沉積旋回（單元）中，概率累積曲線1～3段式，下部1段為主，向上出現2～3段式。

3.3 等深流與重力流同時作用沉積

由于等深流能量一般弱于重力流，重力流沉積速率遠高于等深流沉積，且重力流容易侵蝕破壞等深流沉積，導致沉積記錄中等深流與重力流同時作用沉積識別難度較大。目前，對該類型沉積的研究主要有兩種方法。一是基于現代水文測試、淺鉆（巖心）及地球物理資料綜合分析。二是基于地球物理資料，少量巖心，根據特殊地質體進行研究。對于該類沉積，主要是以三類特殊的沉積體系為載體（單向遷移水道、水道—堤岸體系、不對稱朵葉），通過內部構型剖析，分析其沉積過程。

單向遷移水道是深水沉積環境中較為常見的地貌，內部可發育等深流漂積體（drift），等深流改造濁流沉積（圖4）[15，31，33，47?50，91?95]。目前研究發現，存在水道遷移方向與等深流運動方向相同及相反兩種現象[42?44，47?50]。水道—堤岸體系中水道可見單向遷移特征，水道兩側堤岸發育，部分堤岸上發育等深流沉積及沉積物波[38，44，94]。水道順等深流運動方向一側堤岸發育，而迎流一側堤岸發育程度相對較低。水道末端發育的不對稱朵葉，具有順等深流方向偏轉特征[14，44]。總體而言，由于深水單向遷移水道研究實例較少[94]，對其沉積特征因研究實例及資料不同而有所差異，且等深流與重力流同時沉積在地層記錄中還未有統一、有效的鑒別標志，其典型特征需要后期結合更多實例進行總結。

綜上所述，深水等深流、重力流、等深流改造重力流及原地沉積在巖性、結構、沉積構造、生物化石、沉積序列、古水流及產狀等方面具有一定的差異性（表3），在地層記錄中對上述沉積的有效鑒別是等深流與重力流交互作用沉積形成機理研究的前提。

4 形成機理

前人利用地球物理、巖心、分析測試及室內物理模擬等手段，主要對現代等深流與重力流交互作用沉積形成機理進行了半定量—定量研究。而對古代地層記錄中的交互作用沉積機理研究精度相對較低，多為定性描述性分析。物理模擬研究開展極少。上述3種研究成果大致如表4。由于篇幅所限，本文介紹5個較為典型實例。

Miramontes et al.[96]開展了等深流與濁流交互作用沉積的室內物理模擬研究。模擬條件為濁流速度30 m3/hr，等深流速度10 cm/s、14 cm/s、19 cm/s，水道規模寬80 cm，深度3 cm，含砂率 17%，粒度133 μm，坡度11°。研究表明，濁流運動過程中，水道迎等深流一側形成了鋒面，進而阻止濁流的漫溢。隨著等深流速度的不斷增加，水道順等深流一側堤岸較為發育，而迎流側相對不發育，水道遷移方向與等深流運動方向相反（圖5a，b）。

Mencaroni et al.[23]綜合地球物理、巖心、粒度、海洋學資料對加迪斯海灣現代濁流—等深流沉積體系形成進行了較為深入的研究。研究區峽谷、等深流沉積、塊狀搬運復合體、沉積物波發育及分布各有不同。峽谷順地中海外流一側等深流漂積體、濁流沉積更為發育，迎流側相反。等深流與內波、濁流等形成的霧濁層控制沉積物的搬運和沉積。通過研究認為，高能的地中海外流深層水（等深流）在流動過程中，可以與濁流、內波共同作用。其中，等深流可對濁流等形成的霧濁層及濁流沉積物進行搬運，導致峽谷、水道迎流側遭受一定的侵蝕、搬運作用，沉積速率較低，而順流一側，等深流漂積體、沉積物波及濁流沉積等更為發育。內波可對峽谷、水道內部濁流沉積進行改造、搬運及再沉積。

Campbell et al.[91]認為等深流運動經過重力流水道時，水道內部順流一側等深流速度較高，沉積速率較低，而迎流一側等深流速度降低，沉積速率增大，同時水道內部濁流受科氏力作用順等深流運動方向偏轉，兩者共同作用可在水道內部形成不對稱的水道充填（圖5d）。Gong et al.[31]在研究西非下剛果盆地單向遷移水道形成機理時，引入了“開爾文—亥姆霍茲旋渦”現象，認為當水道中濁流（超臨界流）速度為1.72～2.59 m/s，Fr=1.11～1.38，與等深流（速度0.1～0.3 m/s）共同作用可形成7.07 m的密度跳躍層。當開爾文—亥姆霍茲旋渦以0.87～1.48 m/s，4.0°～19.2°經過水道時，可在水道順流一側發生侵蝕，迎流一側以沉積為主，最終在水道內部形成不對稱充填結構，并呈現單向遷移的特征（圖5e）。

de Castro et al.[41]基于地震、巖心資料，通過地震相、巖相、沉積物結構、構造、粒度、沉積序列、遺跡化石組合、微量元素含量及比值等特征完成了加迪斯海灣古代地層記錄中等深流沉積及等深流改造重力流沉積研究。結果表明，研究區重力流峽谷/水道與等深流水道、漂積體發育。等深流改造重力流沉積多貧雜基、向上逐漸過渡為波紋層理細砂，生物擾動較常見。高能的等深流可改造低密度濁流沉積，內部可見侵蝕、改造、凝縮段、沉積間斷等。從短周期來看，等深流改造重力流沉積具有多期性，而從長周期來看，等深流與重力流交互作用沉積過程與沉積物供給和等深流速度相關。

上述研究實例和其他研究實例都有一個相似點，即綜合利用地球物理、野外露頭、室內分析及沉積模擬等手段對等深流與重力流相互作用形成過程進行了較多研究，沉積模式主要為等深流與重力流沉積互層、等深流改造重力流沉積及等深流與重力流同時作用沉積三種（圖6）[42]。

等深流與重力流沉積互層在地層記錄中較為常見，代表等深流與重力流交替主導。重力流活躍時期，沉積物可通過峽谷、水道向下搬運，發育水道—堤岸及朵葉。重力流末期及間歇期，等深流持續作用，可對深水原地沉積物、早期濁流沉積等進行搬運，最終形成等深流沉積。隨后，新一期重力流爆發時，一方面因重力流能量較高，可在一定程度上破壞早期的等深流沉積；另一方面，早期的等深流沉積，特別是丘狀漂積體等凸起地貌，可影響重力流的運移路徑及堆積場所。

持續高能的等深流可改造早期的重力流沉積，也可影響重力流頂部的低密度濁流，使得重力流沉積物順等深流運動方向搬運，形成順等深流方向偏轉的不對稱海底扇/朵葉。在順流一側，根據改造程度不同可形成沙丘、沉積物波、席狀砂等，沉積物成熟度相對較高。

等深流與重力流同時作用沉積主要發生在重力流能量較低，等深流能量較高時。這類沉積在現代沉積實例中報道較多[15，31，33，42?50，90?94]。當等深流經過重力流水道時，可以對低密度濁流進行順等深流運動方向搬運，同時對水道迎流一側堤岸沉積進行改造，導致水道順流一側堤岸更為發育。水道內部形成不對稱的充填，長時間作用，形成不對稱的水道—堤岸體系，水道整體表現遷移特征，遷移方向與等深流運動方向相同或相反[14，43]。

5 地質意義

5.1 油氣地質意義

目前，在西非、巴西、墨西哥灣、南海北部及圭亞那盆地等地區的重力流沉積中獲得了大量油氣勘探突破[97]，表明重力流沉積（海底扇）具有重要的油氣勘探潛力。此外，粗粒的等深流沉積也可成為良好的油氣儲層[98]，阿拉伯地塊等深流沉積相關油氣勘探已有數十年的歷史[55]，加迪斯海灣粗粒等深流沉積孔隙度達50%[99]，墨西哥灣等深流改造重力流沉積含砂率接近80%，孔隙度為25%～40%，滲透率為（100～1 800）×10-3 μm[53]。同時，細粒的等深流沉積可成為“粗粒”儲層（重力流、等深流及等深流改造重力流沉積）的有效封蓋層[100]。Fonnesu et al.[42]在研究東非莫桑比克北部Coral及Mamba氣田等深流與濁流同時沉積形成過程時，認為不對稱水道從軸部到堤岸地震振幅從強到弱逐漸發生變化。水道順等深流方向一側發育偏轉型朵葉、沉積物波及水道相關漂積體。砂巖成熟度高，雜基含量少。遠離海底扇軸部發育薄層細砂，發育波痕、平行層理砂巖，泥質披覆、泥礫，見雙向紋層。晚期的次級水道砂地比高，為優質儲層；孤立水道（isolated channel）砂地比中等，為有利儲層；水道順等深流方向發育偏轉型朵葉及等深流漂積體，砂地比較低，為潛在儲層（圖7）

5.2 古環境信息

等深流與重力流交互作用沉積蘊含豐富的古環境信息。地層記錄中等深流沉積的類型、規模及演化反應小周期速度、溫度、鹽度及地形等變化，以及長周期的冰期—間冰期、古構造、古海洋及古氣候的變化[101?104]。然而，目前對等深流與重力流交互作用沉積與古環境的內在聯系研究極少，相關研究聚焦沉積特征及過程分析，且對古環境研究多基于區域構造運動，全球相對海平面升降及古氣候等成果，對等深流與重力流沉積層段的古環境恢復研究較為薄弱，研究精度較低。同時，在等深流與重力流活動與古環境變化關系研究中，分別對等深流、重力流沉積與古環境關系研究較多，等深流與重力流混合沉積和古環境整體研究較少。本文選取地球物理及野外露頭，研究成果較為系統的兩個實例進行闡述。其中，鄂爾多斯盆地野外露頭研究對古環境進行了較為系統的恢復，精度較高，但是典型剖面少。阿根廷東部等深流—濁流沉積展布規律研究比較系統，但是古環境恢復研究精度低。

利用巖相、微量元素及同位素等對鄂爾多斯南緣奧陶系平涼組深水沉積研究中發現：1）該區等深流、濁流、碎屑流及等深流改造濁流沉積較為發育；2）等深流、重力流、等深流改造重力流、原地沉積的巖相及地化特征明顯不同；3）從下至上，相對海平面、古鹽度及古氣候可大致分為3個變化旋回；4）等深流在相對海平面上升，古鹽度突變，氣候濕潤時較為活躍，有利于等深流沉積的發育。相反，重力流主要發育在相對海平面下降、氣候干燥及構造活動較為活躍時期（圖8）[66，104]。

基于地球物理資料及前人成果調研，阿根廷東部陸坡白堊系等深流—濁流沉積類型、規模及演化與區域構造事件、全球相對海平面升降、缺氧事件和古環流關系研究發現，交互作用沉積規模超過280 000 km2，其主要受控于岡瓦納分裂（125 Ma）及南大西洋打開。等深流—濁流沉積發育可分為：1）初始階段（約125～89.8 Ma）（阿普特—康尼亞克階），陸緣熱沉降，濁流沉積開始發育；2）開始階段（約89.9～81 Ma）（康尼亞克—坎潘階），南東向運動的濁流及南西向運動的“低能”等深流開始活動；3）成長階段（約81～66 Ma）（坎潘—馬特里赫特階），濁流與等深流最為活躍；4）埋藏階段（約66 Ma）以來至今（古新統），等深流持續活躍至今，等深流沉積一直發育。四個階段與研究區的古海洋變化，特別是南大西洋深水環流的運動密切相關。另外，等深流—濁流沉積體系還受地形地貌、構造事件、環流系統及周期性濁流影響[59]。

5.3 地質災害評估

海底滑坡、碎屑流、濁流等重力流及相關沉積在深水環境中較為常見，可形成峽谷、水道、階坎、沙波、麻坑、陡坡等復雜地貌，可造成海底設施，如海底管線、電纜、光纜、鉆井平臺等損壞，也可給海岸地區人民的生命及財產安全帶來巨大損失[105?111]。因此，重力流相關的地質災害研究與預防極為重要。

南海北部珠江口盆地荔灣3-1氣田管道區的海底扇峽谷、滑坡及滑塌、古珊瑚礁、海底沙波和大型波痕、陡坎、陡坡及斷崖、碎屑流和濁流沉積極為常見，其威脅海底管道的鋪設和運行安全[105?108]。通過高分辨率地震及多波束等資料研究發現，南海北部珠江口盆地、瓊東南盆地及鄰區的海底滑坡（MTD）極為發育，總體可劃分為8個區域。其中，珠江口盆地中部白云地區（區域I）古滑坡規模巨大，相對穩定；而海底峽谷區（區域II）滑坡規模較小，但頻率較高；白云滑坡東西兩側（區域III）發育蠕動變形，再次發生滑坡機率較高，直接危害較大；珠江口盆地與瓊東南盆地結合部（區域V）因陸坡陡，滑坡風險高；瓊東南盆地中東部（區域VI）古滑坡多，規模大，發生頻率高，未來海底滑坡概率極高，可能帶來較嚴重的地質災害；瓊東南盆地西部（區域VII）古滑坡數量相比區域VI數量較少，但是規模更大，未來滑坡風險仍較高，潛在地質災害高；西沙群島（區域VIII）海底滑坡較為頻繁，以中小型為主，未來直接風險概率高（圖9）[105]。

相對而言，等深流沉積相關地質災害研究較少。實際上，等深流沉積發育位置和規模可控制海底地貌形態及堆積樣式，進而可能帶來滑坡等地質災害。Miramontes et al.[109]研究了地中海北部等深流漂積體、半深海沉積、濁流沉積對斜坡穩定性的影響（圖10）。研究發現，1）研究區東部發育塊狀搬運復合體、丘狀漂積體、涂抹型漂積體；西部發育峽谷、半深海沉積及涂抹型漂積體；2）半深海沉積坡度一般小于5°，安全系數較高；涂抹型漂積體坡度達11°，安全系數較低；3）等深流漂積體的地貌形態（陡坡、丘狀）控制斜坡的穩定性。涂抹型漂積體下部坡度較高，容易發生滑塌；4）陡坡及高能的等深流侵蝕可誘發海底滑坡。

6 主要問題及發展方向

等深流及重力流交互作用沉積研究時間較長，成果較為豐富，但在鑒別標志、形成機理及地質意義研究等方面仍較為薄弱。

（1） 重視綜合研究，增加實例分析

與三角洲、河流、海底扇等相比，等深流與重力流交互作用沉積研究仍然薄弱。其中，現代等深流及重力流交互作用沉積研究較多，主要采用地球物理資料，結合少量巖心、水文測試，宏觀分析。該方面研究較為系統，但精度相對較低。未來10年，結合豐富的物理海洋資料，開展地球物理（地震、多波束）、水文測試、巖心（淺鉆）及分析測試等綜合研究，在精度提高的同時，定量—半定量揭示等深流與重力流混合沉積物的搬運及沉積過程是重要的發展方向之一。

古代地層記錄中等深流與重力流沉積研究存在實例較少，精度低等不足。因此，注重現代與古代研究相結合可大力推動等深流與重力流交互作用沉積研究步伐，推廣相關研究成果。其中，提高等深流—重力流活動與古環境變化的內在聯系（等深流—重力流混合沉積的主控因素）及沉積過程分析的精度極為重要。

室內物理模擬研究精度高，但模擬條件較為簡化，主控因素較為單一。目前，國內外開展等深流與重力流交互作用的物理模擬研究極少，需要進一步開展不同速度的等深流影響下，不同類型（碎屑流、濁流、不同組分的重力流等）、不同時間（早期、中期、晚期及間歇期）、不同地區（上、中、下陸坡，不同坡度、不同地貌）、不同沉積單元（不同類型的水道、水道—堤岸、水道—朵葉等）的重力流在變化過程中沉積物的搬運方式、距離、沉積分布研究。

（2） 完善鑒別標志

現代沉積研究主要是對不同地區實例進行分析，缺乏不同沉積背景下等深流與重力流交互作用典型特征系統化總結。古代地層記錄中實例相對較少，且巖心少，難以發現有效沉積記錄，且多解性較強；地球物理資料重在形態、內部結構特征鑒別，較難甄別地震反射特征類似的沉積體；野外露頭的等深流、內潮汐、改造砂、復合流沉積鑒別標志不系統，有效鑒別難度大（規模、特殊現象、多解性）。在后續研究中，一是結合已有現代研究成果，總結和提煉一套適合不同背景下等深流與重力流交互作用沉積的鑒別標準，二是加大古代地層記錄中交互作用研究力度，完善鑒別標志，三是結合現代、古代及物理模擬研究成果，綜合物理海洋及深海觀察等最新認識，不斷完善適合不同研究方法的等深流與重力流交互作用沉積鑒別標準，這對促進相關研究極為重要。

（3） 闡明形成機理

等深流與重力流交互作用形成機理主要核心問題是兩種性質的水動力作用下，沉積物的搬運及沉積規律，這涉及沉積過程及主控因素兩個關鍵問題。

等深流與重力流相對能量的大小。等深流與重力流流體性質截然不同，兩者的相對能量高低與主導地位密切相關，直接控制沉積物的搬運和堆積。等深流速度一般較低（小于0.3 m/s），持續時間長且穩定，但其水團規模一般較大，沉積物搬用通量較高，能量總體較強，特別是在海峽或運動路徑突變處速度可達3 m/s，也可形成規模較大、較粗的等深流沉積（加迪斯海灣見粗砂、礫質沉積，鄂爾多斯西南緣發育砂屑、中砂—細砂沉積）。而重力流能量一般較高，速度較大，但具有瞬時性，通常為幕式侵蝕/沉積。然而，重力流因規模（大、小）、部位（底部一般粗，頂部細；頭部、頸部、體部及尾部粒度差異較大）、時間（早期、中期、末期及間歇期）、位置（上、中、下陸坡及盆地）及沉積單元（峽谷、水道、水道—堤岸、朵葉）的不同而導致速度、能量差異迥異，這導致等深流與重力流共同作用過程復雜多變，在此過程中沉積物何時搬運？如何搬運？搬運至哪？三個問題是今后研究的重要內容。

等深流與重力流交互作用沉積的主控因素。等深流與重力流相對能量的高低使得其水動力性質（牽引流vs.重力流）、流動強度（Fr）、流態（Re）等有所不同，進而導致沉積物的搬運時間、方式及沉積各有差異。且除了速度及能量等直接控制因素之外，等深流與重力流交互作用還受物源供給、相對海平面升降、冰期—間冰期、古氣候、古構造的影響，因此在開展地質歷史時期內的研究還需綜合、系統分析其間接控制因素。總之，有必要開展多方法、多尺度、多維度、多條件下等深流與重力流交互作用沉積過程及主控因素研究，提升其形成機理研究認識。

（4） 挖掘古環境信息，探索油氣勘探潛力，評估地質災害

等深流與重力流交互作用的沉積類型、規模、分布及演化是古海洋、古氣候、古構造等變化的綜合體現。同時，等深流與重力流交互作用沉積中，粗粒的等深流沉積，重力流沉積，等深流改造重力流沉積具有良好的油氣儲集性能，細粒沉積可形成理想的烴源巖及蓋層，其可形成自生自儲自蓋的油氣藏。此外，等深流與重力流共同作用會產生不同規模的侵蝕和沉積，進而形成丘狀、陡坡、陡崖、階坎等地貌，可誘發海底滑坡等地質災害。目前，對于等深流與重力流交互作用沉積相關古環境研究較為薄弱，油氣勘探潛力也未受到足夠的重視，地質災害評估及預測研究更為薄弱。值得慶幸的是，隨著深水沉積研究特別是古代地層記錄中相關研究的不斷深入，等深流與重力流交互作用沉積逐漸成為古環境恢復的重要載體；油氣勘探家及石油地質學家也因深水油氣勘探的不斷突破而逐漸重視等深流與重力流交互作用沉積的油氣勘探潛力及地質災害預防。綜上，加大古環境恢復及油氣勘探潛力挖掘，重視地質災害評估是后續研究工作的發展方向之一。