南海东北部陆坡天然气水合物区的滑塌和泥火山活动

刘伯然，宋海斌，关永贤，拜阳，陈江欣，耿明会

(1. 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院油气资源研究重点实验室，北京100029；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 同济大学 海洋地质国家重点实验室，上海 200092；4. 广州海洋地质调查局 国土资源部海底矿产资源重点实验室，广东 广州 510075)

南海东北部陆坡天然气水合物区的滑塌和泥火山活动

刘伯然1，2，宋海斌3*，关永贤4，拜阳3，陈江欣1，2，耿明会1，2

(1. 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院油气资源研究重点实验室，北京100029；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 同济大学 海洋地质国家重点实验室，上海 200092；4. 广州海洋地质调查局 国土资源部海底矿产资源重点实验室，广东 广州 510075)

本文研究了南海东北部陆坡天然气水合物区滑塌和泥火山活动的特征及表现形式，探讨了滑塌和泥火山活动对天然气水合物成藏的影响，提出了滑塌主导和滑塌、泥火山共同作用两种控制模式。根据地震数据、浅层剖面和海底地形数据解释，将研究区划分为规则滑塌区和泥火山活动影响区，并识别出泥火山、泥火山脊、凹槽、凹坑等特征地形。滑塌和泥火山活动是陆坡天然气水合物发育区重要的地形控制因素，两种活动共同作用产生复杂的地形特征。综合多条地震测线中似海底反射层(BSR)形态、连续性和滑塌、泥火山活动的关系，认为滑塌控制的区域，BSR连续，天然气水合物储藏较完整，泥火山活动区天然气水合物储藏也仅受到局部破坏。同时指出滑塌和泥火山活动对研究区长期天然气渗漏活动具有重要作用。

南海；东北部陆坡；天然气水合物；滑塌；泥火山脊

1 引言

天然气水合物发育的陆坡地区，常可观察到滑塌构造[1—3]。研究表明天然气水合物分解，导致的陆坡区沉积物强度减弱，是滑塌发生的主要原因之一[4—6]。滑塌区天然气水合物分解产生的甲烷，有时会释放到海水中形成天然气渗漏[6—8]。南海珠江口盆地等油气和天然气水合物发育区都有滑塌体存在[9—11]。

全球主要的天然气水合物发育区，普遍有泥火山和泥底辟发现[3，12—16]。近年来，泥火山活动与天然气水合物发育关系的讨论，受到广泛关注[17—21]。泥火山物质上涌会携带大量的水和油气，可能为天然气水合物发育补充甲烷和孔隙水来源[15]。同时泥火山活动会破坏原有的天然气水合物稳定带，其带来的温压变化也可能造成天然气水合物分解[22]。

我国南海天然气水合物的成藏体系[1，8—11]，流体运移系统[9，22]，成藏控制因素[17—23]的研究已经成为热点，但是对泥火山和天然气水合物成藏关系的讨论，滑塌和泥火山活动相互作用的研究尚不充分。本文利用南海东北部陆坡天然气水合物发育区的高精度海底地形数据、地震数据和浅层剖面，分析该区滑塌、泥火山活动的特征，讨论滑塌、泥火山活动的相互作用，及其与天然气水合物成藏的关系。研究区位于南海东北部陆坡，珠江口盆地东部，台西南盆地内。研究区可观察到明显的滑塌和泥火山活动，且地震剖面中普遍可见似海底反射层(Bottom Simulating Reflector，BSR)，广州海洋地质调查局2013年夏天进行的钻井勘查结果，证实了该区的天然气水合物发育[24]。

2 区域地质概况

研究区位于南海东北部陆坡，台西南盆地的中部隆起区附近，西邻台湾峡谷，东接澎湖峡谷，所处海域海底地形地貌复杂，发育海槽、海谷、海山、陡崖、斜坡、冲刷沟、海丘等[25—27]。研究区发育有天然气水合物藏，天然气水合物的分解会显著地降低沉积物强度，影响陆坡的稳定性从而引发滑塌。同时研究区位于南海与外海的通道口(吕宋海峡)附近，海流的强烈冲刷也易诱发滑塌形成。南海东北部陆坡不同时期的沉积相分布图表明，晚中新世以来研究区滑塌沉积非常发育[28]。

台西南盆地的历史演化过程，经历了古新世-渐新世的伸展断陷、渐新世末期的构造反转及其中新世以来的热力学沉降坳陷等几个发育阶段[29]。古新世-渐新世的伸展断陷阶段，形成了台西南盆地分割半地堑的盆地原型，并先后接受了海陆交互相和滨海-浅海相的沉积。渐新世末期发生了重要的构造反转，经历了一次强烈的挤压事件，早期的正断层局部发生反转，且发育了大量的逆冲断层及其相关的褶皱。中新世以来台西南盆地以热沉降坳陷作用为主，快速沉积充填了半深海-深海相的中新统-上新统大套厚层泥页岩，为该区泥火山发育提供了雄厚的物质基础[30]。台西南盆地内海底热流值和地温梯度均较高[31—32]，实测盆地不同位置热流值和地温梯度相差较大，有研究显示该区热流值和地温梯度的高值异常与泥火山、泥底辟活动相关[32]。

3 数据来源

本文数据由广州海洋地质调查局提供，主要是近年来在南海东北部陆坡采集的地震数据、浅层剖面数据和测深数据。地震测线道间距12.5 m，采样率为1 ms，总长约3 000 km。地震数据经过了带通滤波，振幅补偿，预测反褶积，速度分析，去噪，叠加，偏移等处理流程。浅层剖面数据的采集仪器为Parasound P70全海域参量浅层剖面仪，工作频率为4 kHz，浅层剖面数据的采集采用了等距发射模式(Quasi-equidistant)。数据处理方面，我们对同一条测线的数据进行拼接，然后进行简单的带通滤波处理。海底地形数据是从多条地震测线中拾取海底得到，地震测线为北西-南东向，测线阵列共327条，道间距12.5 m，测线间距50 m。

研究区位于台西南盆地内(图1方框区域)，处于陆坡位置，地形复杂。

图1 研究区域位置图Fig.1 Location of the study area

4 研究区地形及剖面特征

4.1 滑塌、泥火山活动

4.1.1 地形特征

研究区位于南海东北部陆坡，平均坡度在2.5°左右。图2a是研究区海底地形图，该区地形复杂，自北而南地形整体上逐渐下降，从700 m水深下降到1 500 m水深，研究区左上角和右上角区域与丘状地形的主体区域有峡谷分隔。研究区内测线A-A′和测线B-B′上的地形特征存在明显差异(见图3)，A-A′测线附近东西向地势平坦，南北向地势有层次地下降，测线B-B′附近地形凹凸不平，且整体地势高于测线A-A′附近区域。分析发现这两片区域分别受滑塌活动控制和滑塌-泥火山活动共同作用控制，我们将这两片区域分别命名为规则滑塌区和泥火山活动影响区。

图2 研究区海底地形图(a)和地形解释图(b)Fig.2 Bathymetry map (a) and its morphology interpretation (b) of the study area

图2b显示了规则滑塌区和泥火山活动影响区的范围，及泥火山活动影响区内主要的地形、构造特征分布。我们结合海底地形和地震剖面，在研究区圈定了3座泥火山，它们规模较小，直径约100～300 m，高度约20～50 m。同时图中标示了识别出的主要泥火山脊(见4.2.2)，除单独的泥火山脊外，凹坑、凹槽地形的形成也与泥火山脊有关(见4.2.3)，可以看到研究区的泥火山活动以泥火山脊为主要形式。

4.1.2 规则滑塌区

本文中提到的滑塌是指陆坡内局部的、小范围的沉积物滑动变形[1，6]，与海底滑坡[33—37]有所区别，不会直接引起沉积物向海盆方向的长距离输运。由于陆坡地区存在一定坡度，如果天然气水合物分解等原因导致沉积物强度减弱，在重力的作用下可能发生滑塌[38]。经历多期次的滑塌后，整个区域可形成阶梯状的地形(见图3a)。规则的阶梯状下降地形，是规则滑塌区的主要特征。

如图3a所示，规则滑塌区测线中BSR连续性好，在整条测线内形态变化不大，BSR下方为弱振幅区，反射信息较少。BSR在接近滑塌面位置略上凸，和地形起伏对应，可见滑塌发生后，地形改变引起的地层内压力变化，使得天然气水合物稳定带和下伏游离气的边界也相应变动。

4.1.3 泥火山活动影响区

受泥火山、泥火山脊等影响，泥火山活动影响区的地形复杂起伏，但仍有滑塌构造存在，如图3b所示。泥火山活动对滑塌塑造的阶梯状地形破坏作用明显，该测线中不仅可见锥形泥火山、局部地形凸起，还有中间低两边高的凹坑地形。在地形平坦的天然气渗漏区，地层内流体释放后，失压坍塌常形成麻坑，麻坑地形上也多是圆形、椭圆形的凹陷，但研究区的凹坑地形与麻坑成因完全不同(见4.2.3)。

图3 规则滑塌区(a)和泥火山活动影响区(b)的典型地震剖面(剖面位置见图2)Fig.3 Typical seismic profile of regular slide region (a) and mud volcanism activities affected region(b) (location of profile see Fig.2)

相对于规则滑塌区，泥火山活动影响区测线中BSR连续性较差，且在一条测线内BSR形态变化明显。图3b所示B-B′测线中，泥火山附近虽存在与海底反极性的强振幅反射，但同相轴短且倾向杂乱，凹坑地形附近也存在明显的BSR错断。整条测线由上而下，BSR形态从较薄、较弱振幅，变化为较粗、强振幅的特征。图中泥火山下方存在明显的弱振幅带，推测为泥火山物质的运移通道。凹坑地形右侧海底有一定程度的隆起，其对应区域BSR下方也可见弱振幅带。从整条测线看，BSR下方振幅普遍较弱，但弱振幅带两侧出现了振幅较强的反射同相轴，这可能是泥火山物质在运移过程中，与围岩物质交换、相互影响带来的地层间物性差异在地震剖面中的体现。

4.2 特征地形

4.2.1 泥火山

图4给出泥火山活动影响区北部的一座泥火山在地震剖面、浅层剖面及海底地形上的表现，其位置在图3b标示，该泥火山直径约为300 m，高度约50 m。在地震剖面中可见泥火山的物质运移通道，随着靠近海底面通道宽度逐渐变窄，同时运移通道对BSR连续性造成了破坏。浅层剖面中可观察到泥火山之下存在声学空白带，与泥火山物质运移通道对应。在海底地形图中可见，泥火山周围既存在突起地形，也存在形状不规则的凹陷地形，显示了该区域复杂的地质环境。

如图4a地震剖面中所示，泥火山运移通道上方BSR被“阻断”，同相轴变杂乱且振幅减弱，泥火山通道在阻断BSR的位置也慢慢消失，同时地震剖面中泥火山通道两边同相轴有下拉现象，而不是随泥火山物质运移方向上倾，这通常是通道两边介质声速减小引起的[12]。泥火山物质的运移可能破坏了天然气水合物稳定带，造成天然气水合物分解，分解产生的甲烷等影响了通道内物质的物理性质。泥火山通道两边杂乱的短同相轴，可能是地层在泥火山物质侵蚀、天然气水合物分解的共同影响下，介质声速减小，与周边地层存在明显物性差异造成的。

总的来说，研究区内泥火山数量较少、规模较小，从图2a中也可以看到，泥火山并不是研究区复杂起伏地形的决定因素。

图4 泥火山在研究区地震剖面(a)、浅层剖面(b)、海底地形图(c)资料中的表现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

泥火山脊在成因上类似泥火山，但区别于泥火山的锥形地貌，地形上表现为凸起的狭长条带，如图5a所示。泥火山脊既可能是泥火山物质刺穿地表，在带状区域内涌出的结果，也可能是泥火山物质上涌到近地表，引起的局部海底受力变形[3，38]。

我们判断图5a中的条带状突起为泥火山脊，主要依据以下3点：首先是它在位置上邻近一处泥火山，可以推测该处有泥火山物质的活动，其次，是其条带状的形态在地震剖面，浅层剖面和多波束地形图上相互印证，地震剖面上BSR形态改变和浅层剖面中存在声学空白带都显示该处沉积物物理性质的异常，最后，全球多处天然气水合物发育区，都有泥火山和泥底辟的发育，部分地区类似的构造被认为与泥火山物质运移有关[12，15，42—43]。

图6a，b是图5a所示A1-B1，A2-B2两段对应的地震剖面，观察可知泥火山脊下方的BSR都有明显的上移，A1-B1段剖面中BSR连续，其产状也与海底的地形起伏一致，而在A2-B2段剖面中，BSR存在局部的错断和缺失，BSR的错断发生于滑塌面，缺失则发生在右侧凸出的泥火山脊下方。泥火山脊发育位置BSR是否存在缺失，可能反映了上涌的泥火山物质是否抵达天然气水合物稳定带。泥火山物质的上涌不仅会破坏地层结构，带来的温压条件改变还会带来附近天然气水合物的分解，则原有的天然气水合物和下伏游离气的分界不复存在，在地震剖面上不会出现BSR[39]。

图6c，d分别是地震剖面A1-B1和A2-B2位置对应的浅层剖面，在剖面中可见泥火山脊下方存在反射空白带。已有研究工作表明[40—42]，沉积层内浅层气聚集的区域，对声信号的吸收显著增强，可以在浅层剖面中形成声学空白带，同时Judd和Hovland[43]认为，流体(如水、天然气等)充填于沉积物孔隙内，会使局部区域压力增强，阻止声波能量的下传从而形成声学空白带。

观察图5a中地形和图6各剖面可见，两条地震剖面中左侧泥火山脊地形变化不大，右侧的泥火山脊在A2-B2剖面中比A1-B1剖面中上凸更明显，且剖面A2-B2中右侧泥火山脊下方BSR存在明显不连续，A1-B1中BSR较连续。浅层剖面中A2-B2对应段下方振幅更弱，声学空白带更显著。推测两条泥火山脊是不同期次形成的，左侧泥火山脊先期形成，且已停止活动，其下方天然气水合物和下伏游离气的稳定边界已经恢复。右侧泥火山脊后期形成，依然存在一定的泥火山物质运移，或者其形成对天然气水合物稳定带的破坏还未修复。两条泥火山脊位置紧邻，位于滑塌面附近且形成时间很可能有先后顺序，它们形成时的物质运移通道和滑塌面存在重叠的可能性，可能与滑塌面附近沉积物松散、缝隙多发，有利于泥火山物质运移有关。

4.2.3 凹槽、凹坑地形

凹槽地形和凹坑地形都与泥火山脊相关，是在滑塌和泥火山活动共同作用下形成的。滑塌发生后一侧地形不变而另一侧沿滑塌面下降，若地形下降一侧滑塌面处有泥火山脊发育，原地势高一侧和泥火山脊的凸出地形紧邻，则形成凹槽地形。在两处凸起的泥火山脊中间或滑塌面和泥火山脊中间，夹存底部较为平坦区段，则形成中间低两边高的凹坑地形，如图5b所示。

图7 穿过凹槽、凹坑地形中心的地震剖面A3-B3(a)和穿过凹槽、凹坑地形边缘的地震剖面A4-B4(b)及其位置对应的浅层剖面(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)

图7a所示A3-B3段地震剖面穿过图5b中凹槽、凹坑地形的中心，图7b所示A4-B4段地震剖面穿过凹槽、凹坑地形的边缘。A3-B3段剖面中BSR连续性差，滑塌面及相邻泥火山脊下方BSR形态有明显变化，凹坑地形下方BSR有缺失，且BSR缺失区下方存在异常强反射。A3-B3剖面中BSR附近的杂乱形态，可能是受泥火山物质影响，沉积物与泥火山物质互相交换，会造成区域性的物性不均一，在地震剖面中表现出同相轴不连续、反射杂乱。A4-B4段剖面中BSR相对连续，虽然局部有突起但整体形态变化不大。

图7c,d分别是A3-B3、A4-B4段对应的浅层剖面，在图7c穿过凹槽、凹坑地形中心的浅层剖面上，可以看到凹槽地形左侧地层反射较厚、振幅较强，泥火山脊下方则存在弱振幅带和声学空白带。凹坑地形左侧泥火山脊下方，在两端剖面中分别存在弱振幅带和声学空白带，而凹坑右侧泥火山脊下方，则以连续的地层反射为主。在图7d穿过凹槽、凹坑地形边缘的浅层剖面中，可以看到多段声学空白带。

图7a中黄色的带状区域疑似泥火山物质运移通道，剖面中的异常围绕该疑似运移通道发生，疑似运移通道处于滑塌面所在位置，方向也与滑塌面平行。关于泥火山脊和滑塌发生的相互影响，是水合物自然分解诱导产生滑塌在先，泥火山物质沿滑塌面“趁虚而入”，形成泥火山脊；还是泥火山物质运移到该区域，引起温压条件变化导致水合物分解加剧，从而促进了滑塌的发生，还需要更多证据才能做出判断。

通过上文对泥火山山脊和凹槽、凹坑地形的分析可知，泥火山脊不仅引起条带状的地形凸起，而且与滑塌活动相互作用，形成凹槽、凹坑地形。泥火山脊的发育破坏了滑塌本该形成的阶梯状地形，是泥火山活动影响区呈现复杂起伏地形的主要原因。

4.3 规则滑塌区、泥火山活动影响区和BSR

图8是穿过研究区的横测线L-L′，位置如图2中所示。从图2b中可见L-L′测线穿过规则滑塌区和泥火山活动影响区，且切过一条泥火山脊。由图7剖面可见测线中规则滑塌区内海底起伏小，BSR振幅强、连续性好。泥火山活动影响区内，海底起伏不平，BSR发生错断并逐渐消失。规则滑塌区和泥火山活动影响区的分界处BSR缺失，L-L′切过的泥火山脊紧邻分界，该泥火山脊下方存在BSR，但与周边BSR不连续。

滑塌的发生的直接原因是沉积物强度减弱，天然气水合物分解后会释放出水和甲烷，液态的水和游离态的甲烷会明显降低沉积层的抗剪强度，可能触发沉积层向下滑动、滑塌。在天然气水合物发育区，天然气水合物的分解是滑塌发育的主要原因[6，44]。图8剖面内规则滑塌区完整连续的BSR显示，引发滑塌的水合物分解活动对该区天然气水合物成藏的影响很小。

泥火山脊是泥火山物质上涌引起的，但图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，图6两地震剖面中也可看到泥火山脊下方较连续的BSR分布。一种可能是泥火山物质运移至浅部，但未抵达天然气水合物稳定带，只是引起局部的地形突起表现为泥火山脊。另一可能是泥火山物质侵入到天然气水合物稳定带，造成水合物分解的同时，但也为该处补充大量的孔隙水和天然气，经过一段时间的平静期后天然气水合物稳定带逐渐恢复。以上两种情况下，泥火山脊下方可存在较连续的BSR。

图8 规则滑塌区、泥火山活动影响区内BSR分布(剖面位置见图2)Fig.8 Distribution of BSR under regular slide region and mud volcanism activities affected region (location of profile see Fig.2)

图8剖面显示了规则滑塌区和泥火山活动影响区表现出的地形特征、BSR形态，与图3中规则滑塌区和泥火山活动影响区典型测线表现一致。规则滑塌区沿陆坡方向地形阶梯状下降，阶梯内地形较平坦，区域内BSR连续性好，很少存在错断或缺失。泥火山活动影响区内地形复杂，发育有泥火山、泥火山脊和凹槽、凹坑等特征地形，虽然起伏变化明显，但沿陆坡方向依然保留了一定阶梯状下降的趋势。泥火山活动影响区内BSR连续性差，错断和缺失现象多发，但BSR没有被完全破坏。

5 成因讨论

研究区的规则滑塌区受滑塌为主的模式控制，泥火山活动影响区受滑塌和泥火山活动共同作用的模式控制，两片区域在成因、地形特征、天然气水合物成藏状况等方面都表现出明显差异，我们用图9所示的两种模型，对上述两类区域的形成做出解释。

图9a是陆坡区滑塌活动作用模型，依据McIver[4]提出的模型修改。深部的烃源地层有机质不断分解，产生天然气并向上运移，到达表层在合适的温度、压力条件下形成天然气水合物稳定带。天然气水合物稳定带局部受到地质活动或温压变化发生分解，释放一定的天然气和水，降低沉积物的强度，松散的沉积物在重力作用下发生滑塌，多期次的滑塌会产生分段的阶梯状地形。水合物稳定带之下天然气以游离态聚集，其与水合物稳定带的分界，在地震剖面上表现为BSR。

图9b是陆坡区滑塌和泥火山活动共同作用模型。深部的烃源地层如果是在某一地质时期快速沉积形成的，没有经历充分的压实，随着后续上覆沉积层变厚压力增大，快速沉积的沉积物内富含的水和有机质，有机质分解产生的天然气，大量的孔隙水和天然气聚集使沉积层塑性增强，在超压作用下高塑性、携带水和油气的沉积物突破上覆地层向上运移，有的分支刺穿地层形成泥火山，有的只到达次地表或中间地层形成泥底辟并可能引起海底变形凸起。若该区域海底也受滑塌活动影响，则与泥火山脊共同作用可产生凹槽、凹坑等特征地形。

图9 滑塌活动作用模型(a)与滑塌和泥火山活动共同作用模型(b)Fig.9 Slide driven model(a) and slide-mud volcano driven model (b)

研究区泥火山活动主要形式是泥火山脊，不同于集中一点喷发的泥火山，泥火山脊对应着泥火山物质沿面运移。在图7b中，疑似泥火山物质运移通道与滑塌面平行相接，可见沉积物强度弱的区域，滑塌易发且有利于泥火山物质侵入。陆坡地区坡度的存在，使得天然水合物分解易于引发滑塌，松散的滑塌面有利于泥火山物质的沿平面运移，这可能是该区泥火山脊多发的原因。

值得注意的是，本文研究区为中德联合科考发现九龙甲烷礁的区域之一，2004年夏季SO177中德联合航次在东沙群岛东北部海域发现了面积约430 km2的冷泉碳酸盐岩区(命名为“九龙甲烷礁”)[25，45]。大面积的冷泉碳酸盐岩存在，显示该区经历过长期的天然气渗漏。已有研究表明，该区域冷泉碳酸盐岩是天然气水合物分解产生的AOM(甲烷厌氧氧化)作用[45]造成。本研究区内的规则滑塌区和泥火山活动影响区都存在天然气水合物的分解，分解活动会向海水中释放甲烷等气体，此外泥火山物质冒出海底时，也会向海水中释放其携带的油气，分解活动释放的甲烷和泥火山活动带来的油气可能是研究区碳酸盐岩发育的主要物质基础。

6 结论

多期次的滑塌和泥火山、泥火山脊活动是南海东北部陆坡天然气水合物发育区地貌的重要控制因素，它们的同时发生，相互作用使天然气水合物发育区地形复杂。研究区内以滑塌为主要控制因素时，表现出规则的阶梯状下降的地形，而在滑塌和泥火山脊、泥火山共同控制下，海底会复杂起伏，并产生凹槽、凹坑等特征性的地形。

研究区内滑塌控制的区域，BSR连续且完整，天然气水合物储藏较完整。滑塌和泥火山活动共同控制的区域，BSR出现局部的错断、消减，连续性变差，但没有出现大面积的缺失，天然气水合物储藏仅受到局部破坏。

地震剖面、浅层剖面和海底地形数据显示，泥火山脊是研究区泥火山活动的主要形式，凹槽、凹坑地形是泥火山脊和滑塌面穿插、伴生造成的。研究区泥火山脊发育，泥火山相对较少，可能因为滑塌多发，滑塌面为泥火山物质的提供运移途径，泥火山物质不容易集中爆发有关。

致谢:感谢国土资源部广州海洋地质调查局对研究工作的支持，感谢资料处理所冯震宇所长、张宝金副所长对工作的帮助和指导，感谢李焕芝主任、刘胜旋副主任等为研究工作提供的建议和指导，以及刘斌、张向宇等生活和工作中提供的帮助。

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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。

国家自然科学基金重大研究计划重点项目(91128105)。

刘伯然(1987—)，男，山东省潍坊市人，主要从事海洋地球物理学研究。E-mail：liuboranlbr0725@126.com

*通信作者：宋海斌(1968—)，男，教授，浙江省绍兴市人，主要从事海洋地球物理、地震海洋学研究。E-mail：hbsong@tongji.edu.cn

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.09.007

P744.4

A

0253-4193(2015)09-0059-12

刘伯然，宋海斌，关永贤，等. 南海东北部陆坡天然气水合物区的滑塌和泥火山活动[J]. 海洋学报，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