人类关于海底流体活动的发现及应用已经有千年之久，早期的工作甚至可以追溯到公元前(Taniguchi et al., 2002).如古罗马地理科学家Strabo(63 BC-AD 21)曾发现在Syria的Latakia海岸外2.5英里的地方(地中海)存在海底温泉，并且当时附近居民已经开始用船来运输该处泉水，为城镇居民提供新鲜淡水(Judd and Hovl and ，2007).而通过现今的研究我们则可以清楚的知道，该处温泉正是由于地下水从海底喷出所造成的.Pliny the Elder(公元1世纪)在黑海海岸处发现新鲜的淡水不停地从温泉口冒出，就像是用水泵抽出来的一样(Judd and Hovl and ，2007).然而古人并没有先进的技术手段及足够的知识积累去解释这些由于海底流体活动所造成的温泉或其他相关现象，直到1970年King和Maclean(1970)在海底油气勘探过程中，在加拿大新斯科舍省的大陆架发现了许多麻坑构造，这才为我们认识海底以下广泛存在的流体逸散活动打开了新的篇章.

在麻坑研究的早期，对于其形成曾提出过许多假设，包括人类活动导致、由冰川携带的卵石或陨石砸击海底所形成、以及由海底以下的气体或地下水逸散所造成等(King and MacLean， 1970).而现在的研究结果普遍认为麻坑是由于海底以下流体逸散活动形成的一种海底表面的残留地貌(Hovl and et al., 1987)，这里所谓的“流体”主要指三种：热液、地下水和气体，其中气体主要是指甲烷(Hovl and ，1981; Harrington，1985; Hovl and et al., 1987; Hovl and ，1991; Baraza and Ercilla， 1996; Christodoulou et al., 2003).早期King和MacLean(1970)将麻坑的几何特征描述为：锥形的海底塌陷，直径15~45 m，深度5~10 m.而通过多年的研究发现，由于全球海洋不同的构造环境、沉积环境和外力作用(如底流)，麻坑的几何形态要比最初的发现丰富得多.麻坑的剖面形态除了“V”形外，也有“U”形，以及一些不对称的“V”形等，而平面形态，除了圆形外，还可以是椭圆形、拉长形，以及不对称的扫把形和新月形等(Judd and Hovl and ，2007).麻坑的尺寸主要与海底流体逸散速率，海底表层沉积物类型(Josenhans et al., 1978)，以及底流、潮流等外力作用有关，而这些因素在不同的海域具有非常大的差别，因此麻坑的尺寸变化范围非常大，直径从小于1 m到数千米不等，深度从小于1 m到数百米不等(Hovl and ，1981; Hovl and ，1983；Hovl and et al., 1984;Hovl and ，1991; Cole et al., 2000; Pilcher and Argent， 2007; Sun et al., 2011).海底流体逸散速率越快，表面沉积物颗粒越小，底流和潮流等外力作用越大，则越有可能形成较大的麻坑.底流和潮流，以及陆坡等倾斜地形，也有可能对麻坑的形态造成一定的影响(Josenhans et al., 1978; Judd and Hovl and ，2007).

国外科学家对麻坑的研究已有超过四十年的历史，然而国内对于麻坑的研究仍处于起步阶段，研究区域主要集中在南黄海和南海.赵铁虎等(2009)结合旁扫声纳数据和反射地震剖面发现南黄海存在与断层相关的麻坑，尺寸从几米到几十米不等，其中拉长形的麻坑最长可达数百米；顾兆峰等(2006)在研究南黄海浅层气地震特征时识别出直径约40~80 m，深约0.5 m的麻坑；沙志彬等(2003)在南海北部陆坡通过浅层剖面识别出直径约3~5 m，深约1 m的麻坑；李列等(2006)、何家雄等(2010)、邸鹏飞等(2012)发现南海西北部莺歌海盆地发育大量与泥底辟有关的麻坑，麻坑直径从几米到几百米，深度从不足1 m到一百多米不等.陈林和宋海斌(2005，2006)总结了海底天然气渗漏的探测技术以及与之相关的地球物理特征；罗敏等(2012)总结了国内外关于麻坑的研究现状和发展情况；孙启良(2011)和Sun(2013)结合反射地震和多波束资料，对南海中建南盆地北部的麻坑进行了系统的研究，在该区发现了巨型麻坑群，其中直径最大的达3210 m，深度最大的达165.2 m；数值模拟方面，苏正等(2009)模拟了水合物下层游离气的渗漏过程，并阐述了与之相关的麻坑形成方式.

对麻坑的研究具有重要的学术价值和实用价值.麻坑通常是海底以下流体，尤其是甲烷气体逸散活动形成的残留地貌，因此麻坑是指示油气资源存在的一个重要标志(Hovl and ，1992; 沙志彬等，2003; 何家雄等，2010; Hovl and and Svensen，2006)，流体逸散所留下的通道也可能为油气运移所用(Sun et al., 2011).此外，从海底逸散出的甲烷气体是一种重要的温室气体，其温室效应比二氧化碳强二十多倍，因此通过麻坑研究海底甲烷气体的逸散情况对于环境变化的研究具有重要的意义.麻坑通常发育在海底松散的细颗粒沉积物区，并可能伴随有较强的底流或潮流活动，而通过海底流体的逸散以及麻坑的形成，又会导致沉积物更加松散，从而容易诱发海底滑坡等地质灾害；底流在对通过麻坑所喷出的沉积物进行搬运的过程中，又会对海底电缆等设施的安全造成一定的威胁( Hovl and et al., 2002).

琼东南盆地位于南海北部陆缘海南岛与西沙群岛之间，盆地主体位于深水区，最大水深3200 m，总体呈北东走向，属于新生代含油气张裂盆地.该盆地西北部是海南隆起区，西邻莺歌海盆地，东接珠江口盆地的神狐隆起，而南部则是本文的另一个主要研究区域——中建南盆地.中建南盆地是位于南海中西部的一个新生代沉积盆地，盆地总体呈南北向，处于陆架与海盆之间，主要位于大陆斜坡上，具备陆架与陆坡等地形地貌特征，水深变化较大，从西向东，从北向南大体呈增加趋势，最浅只有50 m左右，最深接近4000 m.该盆地南部是湄公盆地、万安盆地和南薇西盆地，西部与印支半岛相邻，东北部是中沙西南盆地，东南部是西南海盆.本文的研究区域主要位于南海西北部，包括琼东南盆地西南部和中建南盆地中北部，如图 1所示，图 1右下角子图中的红色线框表示主图所处的位置.

图 1

Fig. 1

图 1 右下角子图中红色线框标示了本文研究区域所处位置 主图像中，红色实线表示本文使用到的测线，a组测线主要位于中建南盆地，b组测线主要位于琼东南盆地.细黑色实线表示等深线.黄色实线是 按照麻坑分布的地理位置及形态特征所划分的5个区域.黑色虚线方框是图 4对应的四个区域，粗黑色的实线是图 5—图 12所对应的位置. Fig. 1 Map showing indexes for all figures in this paper Red box in insert(lower right)is study area. Red lines denote survey lines used in study: a1—a3 in Zhongjiannan basin， and b1—b3 in Qiongdongnan basin. Fine black contours are isobaths. Yellow solid lines are five regions delineated according to pockmarks. Black dashed boxes are for those in Fig. 4. Black thick solid lines are locations of Figs.5—12.

麻坑的形成与海底表层沉积物特征，尤其是沉积物颗粒的大小，有着非常密切的关系，沉积物颗粒越小(如黏土，泥质和粉砂质沉积物)，越容易随着流体逸散活动被带离海底，从而腾出麻坑发育的空间，因此越有利于麻坑的形成和发育，反之则相对不利(Josenhans et al., 1978; Judd and Hovl and ，2007).琼东南盆地的勘探及研究程度比较高，其表层沉积物主要以黏土质粉砂和粉砂为主(陈弘等，2007).中建南盆地勘探程度相对较低，根据杨子赓(2004)的描述，该处主要为泥质沉积，其中钙质泥占主要部分.所以总体来讲本文研究区域的海底表层沉积属于细粒沉积物，然而中建南盆地由于缺乏钻井和钻探资料，因此还无法更加准确地把握其海底表层沉积物类型及分布.

麻坑的形成除了海底以下的流体逸散活动以外，海水的运动也有着相当重要的影响(如底流).若流体逸散所带离海底的沉积物能够被海水及时搬运走，则有利于为麻坑的进一步发育腾出空间，反之则不利于麻坑的发育(Judd and Hovl and ，2007; Sun et al., 2011).因此，了解海水的运动状态对于麻坑的研究是有益的.对于海水的运动状态及细结构，可以利用地震海洋学的方式进行研究.地震海洋学是反射地震学与物理海洋学的交叉学科，主要利用海洋多道反射地震的方法来研究海水的细结构及一些物理性质(Holbrook et al., 2003; 宋海斌等， 2008，2009，2010;董崇志等，2009;黄兴辉等， 2011，2013;陈江欣等，2013).通过多波束数据所显示出的底流水道的走向(图 4c)，可以推断中建南盆地北部的底流流向为NW—SE向(Sun et al., 2011).然而这只是一种间接的推断方法，并不能直接说明底流的存在.由于全球深海的海流数据非常匮乏，因此也难以依靠物理海洋学数据判断底流的情况.从本文的地震海洋学剖面(图 2)则可以推断出中建南盆地的底流活动非常发育.地震波在海水中的传播和反射主要对温度的变化比较敏感，南海在50 m到300 m(对应TWT 0.4 s左右)左右的深度范围内温度变化比较大，所以反射同相轴也比较多，物理海洋学中将这部分称为温跃层.正常情况下，随着深度的继续增加，反射会逐渐减弱甚至消失，然而通过此图可以发现，在近海底部分存在着比温跃层处还要强的反射.这些靠近海底的强反射为该区底流的存在提供了直接的观测证据，并且表明该区底流非常发育.图像最左侧的广乐隆起区底流相对较弱.

图 2

Fig. 2

图 2 a2测线对应的海水中水体的反射结构 Fig. 2 Reflective structure of sea water along survey line a2

地震海洋学除了能够较为直接地判断出底流活动是否发育以外，还有望能够以间接的方式判断麻坑的活动与否.活动中的麻坑有时会明显地向海水中释放气泡，由于渗漏的气泡尺寸通常较小，其直径只有厘米或毫米级别，因此高频声学方法比较容易对其进行成像，如浅剖和声纳等(Garcia-Gil et al., 2002; Casas et al., 2003; De Beukelaer et al., 2003). 常规反射地震方法由于勘探频率较低(主频35 Hz左右)，因此难以对其直接成像.然而气泡会导致反射能量的吸收，因此存在渗漏的地方，或许会在海水中出现反射减弱甚至同相轴间断，从而间接反映出渗漏现象的存在.

本文所用的数据主要为多道反射地震数据和多波束测深数据，由广州海洋地质调查局资料处理所提供.图 1的底图所使用的是GEBCO(GEneral Bathymetric Chart of the Oceans)免费提供下载的1×1分的全球海洋测深数据，海岸线和河流数据是由GMT(Generic Mapping Tools)免费提供下载.

如图 1所示，多道反射地震数据分为a，b组，分别位于中建南盆地和琼东南盆地.a组数据枪总容量是2250 in3，道间距12.5 m，a1、a2覆盖次数是16，a3覆盖次数是30.b组数据枪总容量160 in3，道间距12.5 m，覆盖次数均为60.

本文所研究的区域地形地貌特征复杂，麻坑种类丰富多样，麻坑尺寸从几十米到数千米不等.对于圆形和椭圆形麻坑的剖面形态，前人已经进行了比较多的研究，其剖面形态多呈“V”形或“U”形，某些扫把形的麻坑剖面可能会呈现出不对称的“V”形.而本区的一大特点是新月形麻坑非常发育，为了方便对其进行描述，本文按照图 3所示对新月形麻坑的走向和轴向，凸面和凹面进行定义.对于新月形麻坑的剖面形态，前人的研究相对较少，而本文所使用的反射地震数据穿过了一个新月形麻坑的走向和多个新月形麻坑的轴向，因此可以结合地震数据对新月形麻坑的剖面形态进行一些初步的探讨.图 5所示地震剖面右下方的子图是多波束海底地形图以及地震剖面所对应的测线，蓝色实线表示地震测线(后面类似图像均是如此).图 5a的2号麻坑是一个扫把形麻坑，在地震剖面中呈典型的不对称“V”形，因其在多波束图像中表现不明显，所以用黑色虚线勾画出其轮廓.从图 5a的1号麻坑可以看出新月形麻坑的走向剖面在地震剖面中呈“W”形，但因地震测线比较靠近麻坑的凸面，所以“W”形中间的凸起在地震剖面中并不是很明显.从图 5b可以看出新月形麻坑的轴向剖面呈不对称的“V”形，并且凸面一侧坡度较陡，凹面一侧坡度较缓.另外，该麻坑的左侧壁存在断裂，右侧壁存在同相轴不连续现象，可能是流体逸散所导致的结果.该麻坑附近还发育有声空白/声混浊，强反射等与流体活动相关的特征.

图 3

Fig. 3

图 3 新月形麻坑的走向和轴向，凹面和凸面的定义 Fig. 3 Definitions of strike，axial direction，concave， and convex of a crescent-shaped pockmark

总体来讲，本区麻坑按其地理位置和形态特征大体如图 1所示可以分为5个区域，图 4对p1至p4四个区域各截取了比较有代表性的一部分，而p5不作为本文的研究重点.

p1区——位于广乐隆起北部，琼东南盆地的西南端.此区域主要发育巨型麻坑群，麻坑表面形状以不规则的圆形或椭圆形为主，并且部分相邻麻坑的之间的麻坑壁有被底流侵蚀的迹象，导致多个相邻的麻坑沿底流方向被打通，而形成NW—SE走向的通道，如图 4a所示，该特征在此区域西部最为显著.在此区域的东南部，底流水道的东部，则主要发育新月形麻坑，麻坑主要走向也与底流水道的方向一致，为NW—SE向.在此区域的西南部发育着一些拉长型的麻坑，其长宽比最高可达5左右.

p2区——位于广乐隆起最北端以东区域，此区 域中部发育着十多个巨型椭圆形麻坑，长轴方向多呈NW—SE走向，与底流水道的主要走向一致.而此区域的东侧则多发育新月形的麻坑，麻坑走向在此区域北部多为NE—SW向(图 4b)，往南逐渐转变为N—S走向，继而是NW—SE走向.

图 4

Fig. 4

图 4 海底多波束资料，(a)，(b)，(c)，(d)分别选自p1，p2，p3，p4的一部分 (a)巨型麻坑，在NW—SE方向有连通趋势;(b)圆形，椭圆形和新月形麻坑;(c)沿等深线分布的新月形麻坑， 以及与底流水道伴生的麻坑;(d)与(a)相似，但更多发育一些环状麻坑. Fig. 4 Seafloor imaged by multiple-beam data which shows features of pockmarks (a)Big pockmarks with a linkage trend in NW—SE direction;(b)Circle，elliptic and crescent-shaped pockmarks; (c)Crescent-shaped pockmarks along isobaths;(d)Similar to(a)but with ring-like pockmarks.

p3区——大体沿等深线分布的麻坑，分布范围较广，形态特征最为复杂，各种形态的麻坑均有发育，主要有如下两个特点：(1)沿等深线，尤其是在底流水道的末端，多发育新月形麻坑，麻坑的走向与等深线走向一致，并且凹面朝向广乐隆起.(2)圆形椭圆形麻坑常与底流水道伴生，甚至有部分底流水道穿过多个椭圆形麻坑形成底流水道与麻坑共生的麻坑链(图 4c).

p4区——此区域主要发育与P1区类似的巨型麻坑群，但麻坑壁被底流作用侵蚀的程度相对P1区较低.此区域更主要的特征是发育了一些“环状”麻坑(图 4d)，即麻坑塌陷区表面形状是环形，中间是未塌陷或部分塌陷的凸起状，这可能为我们对麻坑的不同发育阶段提供新的认识.

p5区——广乐隆起区，此区域只是零星分布一些圆形或椭圆形的麻坑，尺寸比其他几个区域的麻坑小一个数量级.由于本区海底表面可见的麻坑尺寸较小，数量也少，且无地震测线直接穿过，因此不作为本文的研究重点.然而通过地震数据我们却可以发现在此区域发育着一些被掩埋的麻坑，表明该区域历史上可能有过麻坑发育的活跃期.

目前普遍认为麻坑的形成与海底以下的流体逸散及喷出有关，本区亦不例外，从地震剖面中可以鉴别出本区存在着多种与流体逸散相关的指示特征，如断层、气烟囱、泥火山、泥底辟、声空白/声混浊、强反射等(图 5至图 11).由图 6地震剖面可以明显看到，海底表面比较平整的区域，其下方地层的沉积层理通常发育良好，反射同相轴大体呈平行状；而在多麻坑的区域，其下方地层的反射通常相对比较杂乱，各种与流体活动相关的特征非常发育，表明了麻坑的形成与流体活动之间存在密不可分的关系.下面将对本区域所存在的与流体逸散相关的指示特征进行详细的分析.

图 5

Fig. 5

图 5 新月形麻坑的走向及轴向剖面形态 地震剖面右下方的子图是多波束海底地形图以及地震剖面所对应的测线，蓝色实线表示地震测线(后面类似图像均是如此).(a)1号所 示新月形麻坑的走向截面在地震剖面中呈“W”形，但因地震测线比较靠近麻坑的凸面，所以“W”形中间的凸起在地震剖面中并不是很明显.(b)新月形麻坑的轴向剖面呈不对称的“V”形，并且凸面一侧坡度较陡. Fig. 5 Seismic profiles along strike(a) and axis(b)of crescent-shaped pockmarks Inserts in lower right indicate seafloor from multiple-beam data and survey lines(blue).(a)The crescent-shaped pockmark labeled 1 looks like a “W” form on profile along strike，though not very prominent as survey line is close to convex.(b)Axis profile of crescent-shaped pockmark exhibits an asymmetric “V” shape，which is steeper on convex side.

图 6

Fig. 6

图 6(a)图选自b2测线，(b)图选自b1测线. 左侧：麻坑以及与麻坑相关的流体逸散系统.右侧：存在气烟囱，无麻坑发育 Fig. 6 Seismic profiles along survey lines b2(a) and b1(b). Left: Both reveal existence of pockmarks. Right: No pockmarks instead with gas chimneys

断层是流体垂向运移的重要通道之一.图 7是一个典型的与断层相关的麻坑，其中1号组的断层发育在距离麻坑较近的地层中，其中与麻坑底部相连的一条断层甚至切断了麻坑的底部.2号组代表着一系列分布密集的断层，根据孙启良的研究，这些可能是在地壳拉张应力作用下形成的多边形断层(Sun et al., 2009，2010).

图 7

Fig. 7

图 7 与断层相关的麻坑 1 号组的断层发育在距离麻坑较近的地层中.2号组是多边形断层.结合多波束地形图来看，黑色实线框中的构造表示泥火山的边缘. Fig. 7 Pockmarks associated with faults Fault set labeled 1 is nearby pockmarks. Fault set labeled 2 is polygonal fault. Black box denotes the edge of mud volcano.

图 9所示麻坑在其右侧翼下方紧连着两条断层，推测可能是流体喷出海底的通道.图 11的1号麻坑也与断层有着直接的关系，其底部紧连着该图的5号断层.而该图 4号断层上端紧连着6号上凸构造，可能是由于流体在此聚集导致上覆围岩所受到的压力增大而发生了塑性变形.4号断层和6号上凸构造结合起来可以认为是断层作为流体向上迁移通道比较典型的证据，并且推测该处流体在泄漏出海底之后，最终会导致其上覆围岩塌陷，从而在海底表面形成一个完整的环形麻坑.

气烟囱是流体向上运移而导致反射被扰乱的震相，是流体运移的重要通道之一，常具有明显的垂向柱状特征，因此有时也会被称为管状结构(管状结构范围一般要比气烟囱宽泛).

图 6中可以发现三处气烟囱构造，其中图 6a中两处，图 6b中一处，并且水平距离较近，所以推测这些气烟囱在水平向上是连在一起的，形成脉状气烟囱构造.但在该区域的气烟囱附近并未发育有麻坑.

图 8显示了三处典型的气烟囱构造，以及与之相关的被掩埋的麻坑.图 8a，b两段剖面的地理位置都处在广乐隆起区.从地震剖面来看，图 8a所示气烟囱横向尺寸约3~4 km(由于地震测线并不一定穿过气烟囱中心，所以该尺寸也不一定能代表气烟囱直径)，其顶部紧连着一系列被掩埋的麻坑.图 8b中有两处气烟囱，左侧横向尺寸为1.5 km左右，右侧为3 km左右，并且两处气烟囱的顶部都紧连有被掩埋的麻坑.

图 8

Fig. 8

图 8 气烟囱相关的麻坑 (a)，(b)两图所处位置都在广乐隆起，并且两图所展现的都是被掩埋的麻坑. Fig. 8 Pockmarks related with gas chimneys (a) and (b)are all located at Guangle uplift，both showing buried pockmarks and gas chimneys.

图 9

Fig. 9

图 9 左侧是与断层相关的麻坑，中间是气烟囱，右侧是泥火山 Fig. 9 A pockmark related with faults is present on the left. A gas chimney is present on the middle. A mud volcano is present on the right

图 9也发育一处气烟囱构造，该气烟囱的上部有一段震相较为混乱的强反射，可能指示了流体随着该气烟囱向上运移的顶界面.

泥火山是携带大量流体的泥质沉积物上侵涌出海底后堆积而成的，对地层的强烈侵蚀是其发育过程中的一个重要特征.泥火山形成过程会造成大量流体渗出海底，而部分泥火山在形成之后所留下的侵蚀通道也会成为流体继续向上运移的重要通道.

图 7黑色方框所示的构造是一个沉积物上涌通 道，配合多波束地形图来看可以清楚的发现此构造是一个泥火山的边缘部分.

图 9右侧是一处典型的泥火山构造，从多波束图像来看，中间有一圆形凹陷，指示了泥质沉积物喷出海底的通道.从地震剖面来看，在泥火山的下方留下了明显的侵蚀通道，这将会成为流体继续向上运移的通道.

如果含流体的泥质沉积物没有喷出海底，其侵蚀顶界面仍然停留在海底以下，那么这种构造通常被称为泥底辟.

图 10所示是一处典型的泥底辟.在多波束图中对应黑色虚线圆圈所标的构造，中心有一圆形塌陷，与图 9所示的泥火山有一定的相似性，然而，从地震剖面图上看，此构造与海底之间没有明显向上运移的通道，因此将其解释为泥底辟.多波束图中可以发现，围绕此泥底辟构造有一环形塌陷，地震图中对应1号构造.本图的2号和3号麻坑的剖面形态在地震图中都呈“U”形结构.

图 10

Fig. 10

图 10 与泥底辟相关的麻坑 1 号麻坑是围绕该泥底辟构造的环状塌陷，2号和3号麻坑在地震剖面上均呈“U”形. Fig. 10 Pockmarks related with a mud diapir Pockmark 1 is a ring-like collapse. Pockmarks 2 and 3 are all of “U” shape on seismic profile.

声空白或声混浊是由于地层充填了流体而导致反射波能量被大量吸收所致，通常其内部反射会减弱甚至消失，并且形态相对杂乱.根据反射振幅减弱的程度高与低，分别对应于声空白和声混浊，然而声空白与声混浊之间并没有特别明显的界限，甚至不同的色彩增强参数可能会导致不同的解释.

声空白和声混浊是在麻坑发育区大量存在的一类构造.图 5a所示的两个麻坑都与声空白/声混浊有着直接的关系.图 6左侧对应的p1麻坑区的地震剖面中可以看到大量的声空白，有近乎垂向分布，也有水平向分布，图中只代表性地标注了两处发育在麻坑底部的声空白.

强反射是由于较大的波阻抗差异导致，一般代表流体与围岩的交界面，因此强反射构造是流体存在的直接证据之一.

强反射也是麻坑发育区大量存在的构造.图 5b所示的麻坑下方两侧都发育有强反射，而此强反射恰恰在麻坑的底部出现了间断，这意味着此麻坑的形成可能正是间断处的流体逸散所致.图 6代表性的标注了其中两处强反射.图 9麻坑的右下方发育有强反射，旁边气烟囱的顶部也发育有强反射，代表了气烟囱中流体向上运移的顶界面.图 11下方有一条穿越沉积层理的强反射，可能代表了被流体所充填的断层，然而并不能看出两侧的地层存在明显的铅直断距，所以此构造也可能表示某种岩体的入侵.

图 12是与图 11所对应的海水中的反射结构.1，2，3号分别与图 11的三个麻坑所对应，其中3号是新月形麻坑.通过该图容易发现，底流同相轴在3号麻坑上方发生明显的间断，即黑色矩形框所标部分，这有可能是流体渗漏产生的气泡导致地震波能量在该处被大量吸收所致，所以或许可以作为活动麻坑的一个证据.

图 11

Fig. 11

图 11 与流体通道相关的麻坑 数字1~3代表麻坑，2号麻坑使用虚线标出. Fig. 11 Pockmarks related with fluid channels(arrows in insert in lower right) Numerals 1~3 denote positions of pockmarks. Pockmark 2 is marked by dotted line.

图 12

Fig. 12

图 12 与图 11所对应的海水中的反射结构 1 ，2，3号分别与图 11的三个麻坑所对应，黑色矩形框表示一处明显的同相轴间断. Fig. 12 Reflective structure of sea water corresponding to Fig. 11 Numerals 1，2， and 3 coincide with three pockmarks in Fig. 11. Black box denotes an obvious discontinuity of horizons.

根据前文的叙述已经得知，新月形麻坑是本文所研究区域非常重要，分布也很广泛的一类麻坑.然而同为新月形麻坑，各个麻坑的形态也是有着较大差别的，通过比较发现，这种形态上的差别或许反映了麻坑发育的不同阶段.其中一些如果不是出现在新月形麻坑发育区，甚至难以与椭圆形或扫把形麻坑区别开来(图 13a)；有些则是典型的新月形，如同初七的玄月一般(图 13b和图 5b)；典型的新月形麻坑两端若进一步延伸，则变成马蹄形麻坑(图 13c和图 5a)；马蹄形麻坑两端若完全闭合，就会变成环形麻坑(图 13d和图 7地震测线旁边的环形麻坑)；环形麻坑形成之初中间的凸起是平台状，随着此凸起的不断塌陷，其形态会从平台状慢慢变为圆锥状(图 13e)；若中间的凸起完全塌陷，则最终会变成一个圆形麻坑(图 13f).

所以从平面形态上来看，图 13a至图 13e所示形态的麻坑都有可能是发育中的麻坑，特别是当目标麻坑周围发育有更高一级形态的麻坑时，表示其还有继续发育的可能性，有可能是活动麻坑.根据这部分理论可以认为p2，p3区是青年期麻坑，主要以新月形为主，p3区也有许多尺寸较小的圆形麻坑与底流水道伴生；p4区是成熟期麻坑，新月形与环形麻坑交错分布；p1区则是衰老期的麻坑，主要是如同图 13f所示的圆形麻坑，然而因底流侵蚀p1区许多麻坑的表面形态并非规则圆形，并且其中部分麻坑之间的侧壁甚至被打通，正逐渐向水道转变.另外前文通过地震海洋学的辅助(图 12)推断图 11的3号麻坑可能是活动麻坑，而3号麻坑正是新月形麻坑，所以地震海洋学的资料也倾向于证实麻坑的不同形态可能反映了其不同的发育阶段.

图 13

Fig. 13

图 13 新月形麻坑发育的不同阶段示例 Fig. 13 Development stages of a crescent-shaped pockmark

在本文研究区域发现有多处被掩埋的麻坑，其中以广乐隆起区最为典型(如图 8所示).该区域海底表面的麻坑最大直径只有数百米，而根据图 8显示，被掩埋的麻坑却至少可以达到千米量级，这表明该区曾经可能是麻坑发育的活跃区，并且现今阶段流体逸散活动相较于历史时期已经明显减弱.而麻坑能够被掩埋可能因为该区地势较高，底流到达此区域需要消耗相当一部分动能，因此底流活动相对于水深较深的区域要弱得多，这一点从图 2可以比较明显地看出来.因为地势高，底流弱，所以沉积物相对容易沉积下来，并且麻坑也不容易被底流侵蚀掉，因此就容易保存下来而成为被掩埋的麻坑构造.

在其他区域也有零星分布，如图 7所示，在海底表面麻坑的下方，还有两级下凹构造，从其形态来看可能是被掩埋的麻坑，所以推测该处可能多次发生过流体喷发，从而形成了这种多级麻坑构造.相对于广乐隆起区，其他区域被掩埋的麻坑明显要少，然而从图 7来看其尺寸也是千米以上量级，所以推测并非由于历史时期这些区域流体逸散活动不活跃而导致.从前文的分析可以知道，p1区是处于衰老期的麻坑，其正在遭受底流的侵蚀，根据这个原因，可以推测这些区域之所以被掩埋的麻坑少，可能是因为 底流活动过于强烈，导致麻坑在形成之后容易被侵蚀掉，难以在长时间尺度中被保存下来.

南海西北部的麻坑种类多样，尺寸相对较大，其成因是多方面的.首先主因是流体逸散，即文章第四部分所提到的断层、气烟囱、泥火山等与流体活动相关的构造.其次的主要控制因素之一是底流活动.此外，重要的控制因素是海底表层沉积物颗粒大小.文章第四部分已经比较详细的说明了流体逸散系统与麻坑之间的关系，对于两个控制因素只是简单地进行了一些阐述，这部分将对这三方面原因在麻坑形成过程中如何相互作用及制约进行系统化地说明.

所谓“流体逸散”拆开来看其实是指两个概念：一是“流体”；二是“逸散”.在文章第四部分所提到的各个构造中，声空白/声混浊和强反射是属于“流体”范畴；断层主要属于“逸散”范畴；而气烟囱、泥火山和泥底辟则是二者兼具之.首先必须存在流体，才有可能发生流体逸散，而流体只有逸散之后，才能腾出形成麻坑的空间.流体若想要向上运移，需要具有一定的压力，而对于逸散过程，也只有聚集型逸散才符合麻坑形成条件.根据孙启良的描述，流体的逸散过程分为两种，渗漏型逸散和聚集型逸散(孙启良，2011).所谓渗漏型逸散是指流体的上覆岩层具有相对较高的渗透率，因而发生的大面积地、缓慢地逸散，这种逸散无法形成麻坑；而聚集型逸散则是指流体经过特定的通道，如断层、气烟囱等逸散出海底，这种逸散由于时间上相对集中，所以才能够形成麻坑.

底流的冲刷是麻坑形成的主要控制因素，其作用主要体现在三个方面.首先海底之下的沉积物会随着流体的逸散被带出海底，若这些沉积物在逸散口堆积，则难以形成表面可见的麻坑，而底流的冲刷可以将这些沉积物带走，因此而有利于麻坑的形成.其次底流也可以阻止其他沉积物对麻坑进行填埋，从而起到维持麻坑结构的作用.最后底流对麻坑侧壁的冲刷也可能对麻坑的形态造成一定的改变，如p1区麻坑在NW—SE向被打通.p2区的一些椭圆形麻坑的长轴方向也是NW—SE向，推测也是底流对麻坑侧壁冲刷的结果.

海底表层沉积物颗粒大小是影响麻坑大小的另一个重要控制因素.颗粒越小越有利于麻坑的形成，反之则不利.表层沉积物颗粒对于麻坑形成的影响既体现在流体逸散方面，也体现在底流冲刷方面.沉积物颗粒越小，其运移所需要的能量就小，也就更有利于其随着流体逸散被带出海底，因此除了流体的逸散以外，沉积物的带出也可以为麻坑的发育提供一定的空间，同时小颗粒的沉积物也有利于被底流带走，所以容易形成较大的麻坑；反之则相对不利于麻坑的形成和发育.

本文主要基于二维反射地震剖面和多波束数据，研究了南海琼东南盆地西南部和中建南盆地中北部的麻坑构造，以及与麻坑形成相关的聚集型流体逸散系统，并且通过地震海洋学方法给出了本区底流存在的直接观测证据.

本区麻坑形态复杂，种类多样.从尺寸上讲，有直径千米以上的巨型麻坑，也有百米左右相对较小的麻坑；从表面形态上看，有圆形、椭圆形以及近似圆形的麻坑，有新月形及马蹄形麻坑，也有环形麻坑；从分布密度上看，有相对孤立的麻坑，也有成群出现的麻坑；另外在广乐隆起区还发育有相当一部分被掩埋的麻坑.本文还根据麻坑表面形态间的相互关系提出了从新月形麻坑到马蹄形麻坑，到环形麻坑，再到圆形麻坑的发育模式，并据此认为部分新月形、马蹄形和环形麻坑可能是活动的麻坑.另外本文结合地震海洋学的资料发现，某些麻坑上方的海水反射同相轴有中断缺失的现象，推测可能是流体渗漏产生的气泡导致地震波能量在该处被大量吸收所致.

流体逸散是麻坑发育的主要原因，本文结合实际地震资料，总结了几种与流体逸散相关的指示特征.其中与流体存在性相关的有声空白/声混浊，强反射；与逸散通道相关的有断层；而与两者都相关的有气烟囱，泥火山和泥底辟.海底表层沉积物的颗粒大小与底流强弱是麻坑发育的控制因素，颗粒越小，底流越强，则越有利于麻坑的发育，甚至形成巨型麻坑；反之则不利.