流体活动系统(Focused fluid flow system)在深水油气和天然气水合物成藏、深水地质灾害和全球环境变化等方面的研究中备受关注，从而成为海洋地质科学研究的前沿热点.流体活动系统通常指地震上有明显识别特征的沿着局限的高渗带发生运移/流动的束状流体.它一般发育在封盖性能良好的地层中(低孔隙度低渗透率)，在局限的范围内提供流体垂向或亚垂向快速运移的通道.它主要包括泥火山、泥底辟、气烟囱、构造断层、多边形断层、碳酸 盐岩/蒸发岩溶蚀管状通道和砂岩侵入体等多种类型.

国际上对流体活动系统的研究由来以久，但是真正对其进行深入而系统的研究主要得益于高品质地震资料(尤其是3D地震资料)处理和解释技术的发展.近几年来，国外学者识别出多种类型的流体活动系统，并对它们与深水油气和天然气水合物资源、海底稳定性、海底生态系统和全球环境变化进行了 大量的研究(Hedberg，1974; Yassir，1989; Lavrushin et al., 1996; Milkov，2000; Kopf et al., 2001，2010; Dimitrov，2003; Judd and Hovland ，2007).流体活动系统的形成受多种因素的影响，如高沉积速率(Yassir，1989)、油气生成(Hedberg，1974; Lavrushin et al., 1996)、 地震及构造活动(Kopf et al., 2001)、矿物脱水或天然气水合物分解(Milkov，2000)等.构造俯冲带和造山带处的流体活动系统最为发育也是研究最为深入的地区，因为在这些地方构造应力(挤压应力)、沉积物沉积速率和沉积厚度都比较深(Judd and Hovland ，2007; Kopf et al., 2010).随着埋深的增加和温度的上升，沉积物的孔渗性会降低并且有机质的成熟度会增加.孔隙水不能正常的排出以及油气的生成最终导致了泥岩中超压的形成(Judd and Hovland ，2007).泥岩中的超压为流体活动系 统的形成提供了最为重要的条件(Judd and Hovland ，2007).

目前，国内学者利用2D地震资料对流体活动系统做了大量的研究工作(郝芳等，2003；陈多福等，2004；王家豪等，2006；解习农等，2006；吴能友等，2009；何家雄等，2010a).在南海北部深水区也识别出了多种类型的流体活动系统(郝芳等，2003；解习农等，2006；吴能友等，2009；孙启良，2011).但是，到目前为止，还没有对其进行系统的研究，包括：(1)流体活动系统各类型之间的主要区别和识别特征；(2)它们之间是否存在着演化关系；(3)张性构造环境下的主要控制因素(世界上主要是汇聚型构造环境)等重要的问题还没有给出明确的答案.而研究清楚这些问题对正确认识南海北部深水区的流体活动系统以及对资源勘探等非常重要.本文拟在对南海北部深水区流体活动系统类型梳理的基础上，对以下问题进行研究：(1)南海北部深水盆地流体活动系统的主要区别和识别特征；(2)柱状流体活动系统之间的演化关系；(3)南海北部深水盆地流体活动系统的对深水油气和天然气水合物成藏的影响.

研究区位于南海北部沉积盆地的深水部分(水深大于300 m)，包括琼东南盆地南部、珠江口盆地南部、台西南盆地西南部和中建南盆地北部(图 1).南海北部的深水盆地的构造演化经历了裂谷期、裂后热沉降期和新生代构造沉降期三大阶段；但是，每个期次在各盆地所发生的时间有所不同(解习农等，2006；朱伟林等，2007).琼东南盆地、珠江口盆地和台西南盆地属于张性盆地，而中建南盆地北部受张裂和走滑的双重影响(Sun et al., 2013a).

图 1

Fig. 1

图 1 研究区位置及地震剖面位置图Fig. 1 Locations of the study area and seismic profiles

受构造和盆地演化的影响，自古新世开始上述深水盆地沉积了巨厚的沉积物，并且经历从断陷湖盆相、滨浅海相到深海半深海相的演化过程(Xie et al., 2006b; 董冬冬，2008；张功成等，2007；Zhu et al., 2009).始新世至早中新世的深湖相泥岩、海陆过渡相泥岩、海相泥岩与煤系地层为研究区内的主力烃源岩，具有良好的生烃能力(董冬冬，2008；Zhu et al., 2009).

南海北部的新构造运动始于5.5 Ma(Lüdmann and Wong， 1999; Zhu et al., 2009)，在东部表现为东沙运动，而在西部表现为红河断裂的反转.新构造运动对南海北部的流体运动、油气的运移、海底滑坡和沉积物变形等具有重要的影响(孙启良，2011).

根据流体活动系统的成因机制及其地震剖面和地震属性体上的特征，可将南海北部的流体活动系统划分为两大类，即断层相关的流体活动系统和柱状流体活动系统.

活动断层作为流体运移的通道长期以来受到广泛而深入的研究.在南海北部深水盆地，其在反射地震上主要表现为沿断层(尤其是其顶部)分布的强振幅异常，即“旗帜”状反射(图 2a).这种强振幅异常是气体存在的一种标志.另外，断层上盘的杂乱反射异常也是构造断层作为流体运移通道的一种重要证据(Sun et al., 2012a).

图 2

Fig. 2

图 2 断层相关的流体活动系统 (a)气体(强振幅异常)沿构造断层呈“旗帜”状分布；(b)气烟囱和浅层气(强振幅反射)直接发育在多边形断层层之上，表明多边形断层是流体运移通道；(c)多边形的断层的平面特征.Fig. 2 Focused fluid flow systems and faults (a)‘Flag’-shaped enhanced seismic amplitude(gas)along tectonic faults；(b)Gas chimney and shallow gas directly occur above polygonal faults，which indicate that polygonal faults are good fluid paths；(c)Geometrical features of polygonal faults in planar view.

多边形断层(Polygonal fault)是一种在平面上呈多边形形态具有微小断距的张性断裂系统(Cartwright，1994).在南海北部琼东南盆地(吴时国等，2009；Sun et al., 2009，2010)、珠江口盆地(Chen et al., 2011；Sun et al., 2012a，2012b)和中建南盆地(Sun et al., 2013a)等深水盆地中都发现了多边形断层的存在.多边形断层一般成层状发育在细粒沉积物中(图 2b)；平面形态大多呈没有规律的多边形形态(图 2c)，但是在某些特定地区走向也具有一定的规律性(Chen et al., 2011).多边形断层能否作为流体运移的通道一直以来存在很大的争议.珠江口盆地的多边形断层直接发育在储层之上，但是高精度3D地震资料显示储层依然保存比较完好(Sun et al., 2012a).这说明储层之上的多边形断层没有起到流体运移通道的作用.然而，琼东南盆地多边形断层之上有比较明显的地震反射异常(强振幅和杂乱反射异常)，多边形断层沟通了下部的储层与上部的砂岩储集体，显示了比较良好的油气运移通道(Sun et al., 2010).另外，图 2b也显示出强振幅异常(气体)发育在多边形断层层之上.油气通过多边形断层层，富集在其上的孔隙度较高的地层中，形成了浅层气(藏)(图 2b).这也间接的说明了多边形断层可以作为油气运移的通道.

由于多边形断层发育层位的特殊性(细粒沉积物)，其作为流体运移的通道需要一定的条件.多边形断层的形成过程也是其开启的过程，在这个过程中会伴随有大量的流体排出(Sun et al., 2010).这种高压流体的释放可能与多边形断层的形成机制有 关，如矿物脱水成岩等(吴时国等，2009；Cartwright，2011). 多边形断层形成以后就会闭合，并且多边形断层层(细粒沉积物)将会是比较好的盖层.但是，一旦压力再次聚集到一定程度，多边形断层就会活化，重新成为流体运移的通道(Sun et al., 2009).与多边形断层形成时较大范围的超压不同，这种压力的再次聚集和多边形断层的活化一般只会发育在很小的范围内，并且往往与下部构造有关(图 2b).这种多边形断层的活化一方面意味着原有多边形断层的开启，另一方面也可能经由水力压裂形成许多小裂隙.流体继续运移就会在多边形断层之上形成气烟囱和强振幅反射(图 2b).

柱状流体活动系统是目前研究最多，也是输送/运移效率较高的流体活动系统.它是指在地震剖面上垂向延伸，呈柱状反射形态(至少通道呈柱状反射形态)的聚集型流体活动系统.柱状流体活动系统一般包括以下几种类型：气烟囱(Gas chimney)、泥底辟(Mud diapir)、泥火山(Mud volcano)和管状(pipe)系统.它们在地震上主要反射特征和区别见表 1.

表 1(Table 1)

表 1 泥火山、泥底辟、气烟囱和管状流体活动系统在研究区内的主要识别特征Table 1 Seismic characteristics of mud volcanoes，mud diapirs，gas chimneys and pipe system in the study area 类型 定义 研究区内的主要特征 泥火山 泥质和流体从海底之下的沉积地层中喷出或流出海底所形成的正地貌 · 喷出所形成的正地貌 · 后期沉积地层上超披覆 · 围岩中的被动褶皱和强振幅反射 泥底辟 泥质和流体侵入到上覆地层中，但未喷发到海底所形成的侵入构造现象 · 沉积地层中呈侵入状 · 围岩及上覆地层被动褶皱 · 围岩及上覆地层中强振幅反射 气烟囱 气体赋存在裂隙地层中所形成的低速含气带 · “下拉”地震反射特征 · 围岩及上覆地层中强振幅反射 · 高/宽(直径)<1 管状通道 气体垂向运移或沉积物垮塌所形成的管状地震异常条带 · 管状形态 · 高/宽(直径)>1 · “下拉”地震反射特征

表 1 泥火山、泥底辟、气烟囱和管状流体活动系统在研究区内的主要识别特征Table 1 Seismic characteristics of mud volcanoes，mud diapirs，gas chimneys and pipe system in the study area

气烟囱是柱状流体活动系统中较为常见的类型.在我国南海北部深水区气烟囱广泛发育(Sun et al., 2012b; Sun et al., 2013a).南海北部深水区的气烟囱主要表现为柱状的地震反射形态(图 3).但是就世界范围来说，气烟囱的地震反射形态多变(LØseth et al., 2009)，柱状反射特征是其较为常见的类型.气烟囱主要是由气体赋存在裂隙地层中所形成的低速含气带(Milkov，2000; Cathles et al., 2010).因此，气烟囱在地震上主要表现为弱振幅反射带或空白带，并且气烟囱内部表现为“下拉”的反射特征(图 3).大多数情况下，这种“下拉”反射形态是由气体存在所造成的低速地震反射异常，而非沉积地层真正的弯曲下拉(Judd and Hovland ，2007).气烟囱是一种比较良好的流体运移通道.强振幅反射(气体)往往存在于气烟囱的通道周围以及气烟囱的顶部(图 3).但是，在这两个部位，没有观察到因物质上侵作用所形成的被动褶皱(图 3).

图 3

Fig. 3

图 3 气烟囱(gas chimney)和管状(pipe)流体活动系统的地震特征和主要区别 (a)气烟囱内部呈“下拉”的弱振幅反射，通道周围及顶部有强振幅反射异常(气体)；(b)管状流体活动系统比较狭长，纵向延伸与横向宽度比值大，其可发育到海底与麻坑相连.Fig. 3 Seismic characteristics of gas chimney and pipe systems (a)'Pull-down' seismic reflections within gas chimney and enhanced seismic reflections at the top or around the gas chimney；(b)Narrow pipe-like fluid paths with large aspect ratio. Sometimes，pipes are connected with seabed pockmarks.

管状流体活动系统是目前研究最为薄弱的一种流体活动系统.只是近些年来，利用高精度的3D地 震资料才得以对其进行较为详细的刻画(Cartwright et al., 2007; LØseth et al., 2011).它在地震上表现为狭长的、垂向延伸的地震异常反射带(Cartwright et al., 2007).从某种程度上说，它与气烟囱的地震反射特征极为相似.但是，我们可以从以下三点对其进行区分：(1)垂向形态表现为严格的管状(图 3b)；(2)平面一般为圆形或椭圆形，纵向延伸(高度)与横向宽度比大(一般大于1)；(3)管状通道内的“下拉”地震反射，是真正的沉积地层的弯曲下拉.管状流体活动系统可能直达海底，形成麻坑(图 3b)；也可能终止于沉积地层中，在其顶部形成强振幅异常(气体).

碳酸盐岩溶蚀管状通道是管状流体活动系统的一种重要的类型，它在我国南海北部东沙隆起(Sun et al., 2013b)和西部的广乐隆起之上(Sun et al., 2013a)非常发育.它发育在碳酸盐岩台地之上，主要是由碳酸盐岩在热液流体的溶蚀作用下发生碳酸盐岩溶蚀垮塌所形成的(Sun et al., 2013b).东沙之上的碳酸盐岩溶蚀通道一般终止于晚中新世和上新世界面处(T1)或稍微到界面之上；构造断层也多终止于该界面处(图 4).这一时期是新构造东沙运动的主要活动期(Lüdmann and Wong， 1999；赵淑娟等，2012)，研究发现碳酸盐岩溶蚀管状通道与东沙运动密切相关(Sun et al., 2013b).东沙运动造成的岩浆侵入带来大量的腐蚀性的热液流体，这些热液流体导致了碳酸盐岩的溶蚀垮塌而形成“管状”的流体运移通道.溶蚀所形成的管状通道一般下部地震反射较为杂乱(受地层垮塌和流体活动的影响)，上部表现为规则的下拉地震反射特征.部分管状通道之上发育两端上超的填充构造，说明其发育到古海底并形成麻坑，然后接受沉积物填充所形成的.

图 4

Fig. 4

图 4 南海北部东沙隆起之上碳酸盐岩溶蚀管状(carbonate dissolution pipe)流体活动系统的地震特征 T1为中新世和上新世分界面(约5.5 Ma)；T4约为早中新世和中中新世界面，也是碳酸盐岩台地的上界面.Fig. 4 Seismic features of carbonate dissolution pipe systems at the Dongsha massif，northern South China Sea Reflector T1 is the boundary between Miocene and Pliocene. T4 is the boundary between Early Miocene and Middle Miocene，which is also the top of carbonate platform.

泥底辟也是南海北部深水区较为常见的一种柱状流体活动系统，其在地震剖面主要表现为内部(通道)杂乱反射，或“下拉”反射或者“上拱”反射.通道周围的地层以及泥底辟上部的地层，往往表现为因 上侵作用所造成的被动褶皱的地震反射形态.在泥 底辟侵入过程过，沉积物和流体混合物一起上侵.因 此，在这个过程中会有大量的流体发生运移(Cartwright et al., 2007).这样就造成了泥底辟通道周围的地层和泥底辟之上的地层中的强振幅地震异常(气体)(图 5a).泥底辟只是侵位到海底以下的地层中，并没有喷发到海底.在泥底辟侵位的过程中，除了造成其周围和上部的地层发生被动变现成为褶皱外，还会使其上部的地层因张应力而形成密集的正断层(图 5a).这些断层也是比较良好的流体运移通道，会使通过泥底辟运移过来的流体进一步发生迁移，在这些断层周围或者上部聚集，形成强振幅反射(图 5a).

图 5

Fig. 5

图 5 泥底辟和泥火山的地震剖面特征及主要区别 (a)泥底辟侵入到沉积地层中，造成泥底辟之上和通道附近的地层褶皱变形以及上部的地层发生断裂，断裂继续输送流体而形成强振幅(气体)反射；(b)泥火山喷发到古海底，喷发之后的沉积物上超在泥火山之上，泥火山在形成过程中也会造成通道附近的地层形成被动褶皱.Fig. 5 Seismic features of mud volcanoes and mud diapirs (a)Intrusion of mud diapir causes stratum folds at the top and around the diapir and the occurrence of faults in overlying strata. Enhanced reflections occur along the faults；(b)Sediments overlap along the flanks of mud volcanoes. Folded strata are also observed along the mud volcanoes.

泥火山在地震反射特征上与泥底辟比较相似，其通道部位一般为杂乱反射或者空白反射(图 5b)，少数表现为“下拉”的地震反射特征.而其通道周围的沉积地层往往会因为泥质的上侵作用而表现为被动变形(褶皱)(图 5b).并且，强振幅反射异常(气体)常伴生发育在这些变形地层中.泥火山顶部的地 层中也常伴有强振幅地震反射异常.这种地震反射异常预示着浅层气体或碳酸盐岩结壳的存在.泥火山的顶部暴露于海底或者古海底的，表现为隆起的海底地貌.喷出的物质主要包括：各种流体(天然气、石油和孔隙水等)、母源物质和围岩碎屑等(Cartwright et al., 2007; Kopf et al., 2010).所以，泥火山形成后所沉积的地层超覆在泥火山之上(图 5b).泥火山在强烈喷发以后，会进入相对时间较长的平静期(Kopf，2002).这个时期没有物质喷出，或只有少量的气体和泥质溢出.当压力聚集到一定程度，泥火山将会再次活动，造成上部的地层发生被动变形(相当于泥底辟)，或者喷发出海底形成新一期次的泥火山.

在深水沉积盆地中流体运移系统提供非常有效的流体运移通道.随着3D地震和高分辨率地震采集，利用3D地震成像技术深水盆地发现了大量裂隙，这种裂隙尽管断距小、穿透地层有限，但是却分布广泛，如海底滑塌使沉积物发生变形，局部地层就可以产生活动断层或裂隙；沉积物快速堆积造成局部超压、底辟、气烟囱和火山活动，可使相邻地层发生变形或上拱，产生裂隙；同时矿物相变等原因形成的多边形断层等为流体从下部向水合物稳定运移提供通道.图 6为南海北部深水盆地中主要流体系统，主要有活动断裂、泥底辟、泥火山、气烟囱、多边形断层、管状通道水道砂体等多种流体活动系统.

图 6

Fig. 6

图 6 南海北部深水盆地流体活动系统分布 图中符号只代表流体活动系统存在位置，不代表真实个数；由于资料限制流体活动系统分布数量和范围应比图中所示更为广泛.Fig. 6 Distribution of focused fluid flow systems in the deep-water basins of the northern South China Sea The marks are only the locations，not the numbers of focused fluid flow systems. Because of the lacking data，the numbers and distribution areas of real focused fluid flow systems are more extensive than that displayed in the figure.

如前所述，大部分流体活动系统，如气烟囱、管状通道(pipe)、泥底辟、泥火山和多边形断层等的形成都与沉积地层中的超高压密切相关.地层中的超高压主要由沉积物快速沉积、油气生成、矿物脱水和构造应力等形成.但是，除了多边形断层是范围较大超压释放外，柱状流体活动系统往往呈点状进行压力释放.因此，南海北部深水区的流体活动系统的发育往往受以下一个或多个因素的控制：(1)巨厚的低孔低渗黏土沉积物的堆积.其中的黏土矿物脱水不仅能产生大量的流体，而且其低孔低渗的物性也有利压力的封存；(2)深埋沉积物中富含有机质.其有利于油气生成和形成超压；(3)构造活动造成基底或 沉积物局部隆起.其有利于压力的聚集并压裂上覆 地层而形成各种柱状流体活动系统.该因素在南海北部琼东南盆地和珠江口盆地尤为重要(Sun et al., 2012a，2013a)；(4)岩浆侵入.其不仅造成地形隆起，而且还提供CO₂等酸性流体，溶蚀碳酸盐岩而造成管状垮塌等(图 4).这在东沙隆起、广乐隆起、西沙隆起和琼东南盆地南部等碳酸盐岩发育区尤为重要(Sun et al., 2013a)(图 6)；(5)地震活动.地震活动能改变局部的应力状态和造成沉积物的液化.因此，其是重要的触发机制，并在世界许多地方都有报道(Huuse et al., 2010).南海北部地震活动较多(王大伟等，2009)，但是其对流通逸散活动有多大的影响，根据现有的资料尚无法判断.

虽然目前国内外对柱状流体活动系统进行了大量研究，但是对于它们之间的关系尚不清楚.柱状流体活动系统之间形态上比较相似，它们是否存在一定的演化关系呢？

本文认为气烟囱/管状流体活动系统、泥底辟和泥火山存在下列的演化关系.(1)气烟囱的形成(图 7a).当地层中的超压超过地层的屈服压力，在沉积地层的薄弱地点(如地层隆起高点等)将会首先发生水力压裂.从而产生大量的裂隙.流体将会沿这些裂隙发生垂向运移.裂隙及其运移的流体共同造成了通过地震所观察到的地震异常(如杂乱反射、空白带和弱振幅带等)(图 3).实验研究证明，少量的流体就能够造成很大的波阻抗差异，从而形成比较强烈的振幅异常(Judd and Hovland ，2007).所以，从某种程度上说，气烟囱只是代表一种地球物理异常.水力压裂所造成的裂隙规模比较小，用现在的地震手段很难对其进行详细的识别和刻画.但是，目前从野外露头观测中，发现确实有大量的裂隙存在于气烟囱带中(LØseth et al., 2011).(2)泥底辟的形成(图 7b).当母源区的超压异常非常大时，母源区的物质和流体就会沿着裂隙一起垂向运移.这样就造成了通道中的沉积物质被搅拌混合，母源物质夹杂围岩碎屑以及大量的流体向上侵入.物质的侵入造成了由地震所观察到的围岩和上覆地层的被动变形(褶皱)以及上覆地层中的断层的产生(图 5a).(3)泥火山的形成(图 7c).当侵入物质突破上覆地层的束缚，喷发到海底，就形成了泥火山.泥火山在形成的初期喷发会非常强烈，绝大多数的物质和气体(甲烷等)都是在这个时期被喷发到海底或者释放到大气中(Dimitrov，2003).之后，泥火山会进入时间较长的休止期，直到压力再次聚集达到喷发的强度.

图 7

Fig. 7

图 7 气烟囱、泥底辟到泥火山的演化关系示意图Fig. 7 Cartoon showing evolution of columnar focused fluid flow systems(gas chimney，mud diapir and mud volcano)

这个模型阐述了从气烟囱、泥底辟到泥火山的演化过程，对研究沉积盆地的流体活动和物质迁移非常重要.但是，也必须注意以下几个方面的问题：(1)该柱状流体活动系统的演化过程是单向的，不可逆的；(2)流体或物质的侵入往往是快速就位的.从某种意义上说，该模型主要是说明泥火山的形成过程，气烟囱和泥底辟属于中间产物.但是，并不是所有的气烟囱都会演化成泥底辟，也不是所有的泥底辟都会最终喷发到海底形成泥火山.它们的演化需要有持续的压力和物质的供给以及外部的触发条件，如地震等.另外由于侵位速度比较快，有时候我们观察不到气烟囱的形成过程；(3)柱状流体系统发育到海底并不是都能形成泥火山.受洋流等作用的影响，喷出的物质也可能被底流带走，而在海底侵蚀形成麻坑(Sun et al., 2011).另外，气烟囱和管状流体活动系统也可能发育到海底形成麻坑(图 3b)；(4)泥底辟和泥火山的最主要特征是都发生物质和流体的迁移，而前者只侵入未喷发，后者在海底发生喷发.气烟囱和泥底辟/泥火山的最大区别在于气烟囱只有流体发生运移而无沉积物(泥质)发生迁移；(5)气烟囱中的“下拉”的地震反射特征是气体正在发生运移或者存在气体的表现.如果气体运移停止，这种“下拉”的地震反射特征会变弱或者消失；有些由于成岩作用还可能出现“上拉”的地震反射特征.但是，由于无泥质参与运移，其周围和上覆地层始终不会被动变形.可以根据这点仍然可以把气烟囱与泥底辟和泥火山分开.

流体活动系统在深水油气和天然气水合物成藏方面具有重要的意义(图 8).流体活动系统的存在是沉积盆地内油气系统活跃的一种标志(Orange et al., 2008).同时，它也预示着该盆地中可能存在着丰富的油气资源.我国南海北部的琼东南盆地和珠江口盆地已经验证了这一点(Wu S G et al., 2009; Zhu et al., 2009).虽然中建南盆地和台西南盆地的目前的勘探程度还比较低，但是根据大量发育的流体活动系统(何家雄等，2010b; Sun et al., 2013a)判断，这两个盆地的深水区也应该有比较大的油气潜力.但是，大量流体活动系统的存在，也会对盖层的完整性造成破坏，从而导致成藏的油气发生逸散，为勘探带来风险.逸散的油气可能在浅层再次成藏，形成浅层气或浅层油气藏，如琼东南盆地(Sun et al., 2010)、珠江口盆地(Sun et al., 2012a)和中建南盆地(Sun et al., 2013a)；也有可能在水合物稳定带处聚集形成天然气水合物，如珠江口盆地(Wang et al., 2011; Sun et al., 2012b).另一方面，如果油气逸散到海底，会导致营化能反应的生物大量繁殖，形成独特的深水生态系统(Boetius et al., 2000).这些生物通过厌氧氧化作用在东沙隆起东部形成大面积的自生碳酸盐岩沉积(Chen et al., 2005).

图 8

Fig. 8

图 8 南海北部深水盆地流体活动系统与深水油气和天然气水合物关系示意图(图中流体活动系统大小不代表实际比例)Fig. 8 Sketch of focused fluid flow systems and deep-water hydrocarbon/gas hydrate in the deep-water basins of the northern South China Sea(the sizes of focused fluid flow systems in the figure are not equal to the real ones)

另外，陆坡区的流体逸散对海底沉积物稳定性具有重要的影响.流体逸散容易造成海底及浅层的沉积物变形，如麻坑、沉积物塑性流动等.并且，在逸散流体的参与使沉积物更加的塑性，更容易产生滑动等.这种由流体逸散所导致的沉积物变形发生的可以很快，如泥火山可以在几个小时内形成.所以在深水施工过程中需要加以注意和规避.

根据高精度的2D和3D地震资料，本文在南海北部深水区识别出大量的流体活动系统.根据这些流体活动系统的地震反射特征和形成机制等，可以划分为两大类.第一类是断层有关的流体活动系统，包括构造断层和多边形断层；第二类是柱状流体活动系统，包括气烟囱、管状流体系统、泥底辟和泥火山等.与流体活动系统有关的地震异常，如强振幅反射、杂乱反射、空白反射和弱振幅反射等说明它们是良好的流体运移通道.

南海北部的流体活动系统的形成主要受构造和沉积两方面因素的控制.其中，基底隆起等为流体向高点聚集提供了条件，有利于柱状流体活动系统的形成.南海北部较高的沉积速率以及富含有机质黏土细粒沉积物也有利于压力的形成和封存，为流体活动系统的超压形成提供必要的条件.气烟囱、泥底辟和泥火山可能存在单向的演化关系.气烟囱是流体(气体和孔隙水)垂向运移在地震上形成的低速带；泥底辟不仅有流体垂向运移，而且泥质也发生了上侵，但是并未喷发出海底；而泥火山是流体和泥质喷发出海底所形成的正地形.三者的演化伴随着压力的变化及其对母源和围岩中沉积物的搅拌作用.流体活动系统，对深水油气和天然气水合物的勘探具有重要的指示意义.