流体的垂向运移广泛分布于大陆边缘的沉积盆地中，常表现为特殊的地质构造和地貌特征，如气烟囱、流体逸散管道、泥底辟、泥火山、断层、麻坑等^[1]。以气烟囱和流体逸散管道为代表的流体运移通道类型，常在地震剖面中具有垂直—近似垂直的柱状轮廓、空白—杂乱和反射截断、下拉—上拱的异常地震反射结构等(图 1)。这些异常地震反射可能是由于低声波传播速度的流体(例如气体)向上运移过程中引起了地震信号的失真^[2]；也可能是由于流体的喷出带动地层的上拱或坍塌所形成^[3]；或是由于喷出/渗漏的流体将顶部沉积物冲刷搬运，从而相对于背景减少沉积量所形成的^[4]。由于常与流体的活动(运移/逸散)相关，这些柱状地震反射异常体通常代表了柱状的流体运移通道(columnar fluid migration pathways，以下简称柱状通道)。

图  1  典型柱状流体运移通道的地震反射结构

(剖面由广州海洋地质调查局提供)
A为流体逸散管道, B和C为气烟囱; 剖面A位于北康盆地, 剖面B和C位于神狐海域

Figure  1.  The typical columnar fluid migration pathways on the seismic profiles

A: a profile showing a pipe; B: a profile showing a gas chimney; C: a profile showing a gas chimney Seismic section A was located at the Beikang basin; seismic sections B and C are located at the Shenhu area

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流体逸散管道是深部储层中汇聚型流体向上运移的垂直—近垂直通道，而气烟囱是气体赋存在裂隙地层中所形成的低速含气带^{[2, 5]}。从形态上来看，气烟囱在垂向上有着更小的高宽比，高度与直径的比值常小于1^{[2, 5]}。气烟囱的垂向形状多不规则，如柱形、锥形、花冠形和梭形等^[6-9]；而流体逸散管道通常为细长笔直的形状^[4]。流体逸散管道在平面上多为圆形或椭圆形^[2]，在不同深度差别不大；而气烟囱的平面形态虽然也多为圆形和椭圆形，但不规则形或是线形的气烟囱也普遍存在^{[6, 10]}，截面形态随着深度的变化多具有不规则的变化^[7]。但是由于二者的地震反射特征很相似，并且都是以运移气体为主的通道，因此, 本文将二者归为一类讨论。

随着地震资料分辨率的不断提高，尤其是高密度高分辨率2D地震数据和3D地震数据的使用，对于柱状通道的描述趋于精细化，如刻画内部结构^{[3, 4, 11]}、探讨形成和诱发机制^{[3, 4, 6, 7, 10, 12-16]}、分析形成年龄与流体活动期次等^{[8, 14]}。作为柱状通道最基本的参数之一，形态参数的刻画是较为直观和有效的方法。针对剖面形态和平面分布，本次研究系统总结了柱状通道的8个基本形态参数(发育层位、终止层位、平面形状、直径、高度和宽高比、反射偏移、椭圆率、拟合椭圆方位角)，对其含义和研究实例进行了归纳。将上述8个形态参数与平面上的展布方位、特殊的海底异常地貌(如海底麻坑、丘状体等)、深部构造发育与分布(如底辟、断层等)等方面结合，可以反映关于柱状通道形态学分类、形成因素、活动期次及持续时间、流体通量大小等方面的地质意义。研究表明，单一形态参数难以准确反映出复杂地质背景下柱状通道所代表的真实地质含义，多参数组合、相互对比验证的综合分析，有望系统而全面地揭示柱状通道内的流体运移和逸散的活动特征。

近10年来，国际上对柱状流体运移通道做了大量的研究，这对海洋天然气水合物与深水油气的勘探、海底地质灾害、全球环境变化都有着重要意义。并且许多对柱状流体运移通道的研究应用了形态学方面的方法，但是针对于柱状通道形态参数的综述性研究还比较少，对于其地质指示意义缺少系统性的归纳总结。因此，本文研究结果能够进一步加深对流体运移系统的理解，为深水资源勘探与评估提供帮助。

1.   柱状流体运移通道形态参数

通过对地震剖面上柱状流体运移通道进行系统总结和解释(表 1)，本次研究定义了8种柱状通道的形态参数(部分参数可见图 2)，分别为发育层位、终止层位、平面形状、直径、高度和宽高比、反射偏移、椭圆率、拟合椭圆方位角。8个形态参数可分为4大类：①与层位相关的参数(如发育层位、终止层位)；②直接统计的平面参数(如平面形状、直径(横截面轴长))；③直接统计的垂向参数(如高度、反射偏移)；④经过计算得到的参数(如宽高比、椭圆率、拟合椭圆方位角)。

表  1  柱状流体运移通道形态参数的定义及其地质意义

Table  1.  Definitions and significances of the morphological parameters of the columnar fluid migration pathways

参数名称	定义	地质意义
发育层位	柱状通道的基底所处在的地层	反映可能的流体来源与形成机制
终止层位	柱状通道停止向上发育的层位	反映可能的活动时间与形成机制
平面形状	柱状通道横截面轮廓的形状	反映可能的形成机制与控制因素
直径	柱状通道横截面轴长	反映可能的规模大小与活动期次
高度及宽高比	高度：发育层位到终止层位的距离  宽高比：直径与高度的比值	反映可能的形成机制与控制因素
反射偏移	柱状通道内部反射上拱或下拉的最大起伏程度	反映可能的形成机制与控制因素
椭圆率	柱状通道平面形状拟合成椭圆，椭圆的长短轴之比	反映可能的形成机制与控制因素
拟合椭圆方位角	柱状通道平面形状拟合成椭圆，椭圆的长轴延伸方向	近似于柱状通道的发育或延展方向，反映其力学性质及形成机制

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图  2  反映柱状流体运移通道发育层位、终止层位、直径、高度等参数的地质模式

Figure  2.  The geological carton showing the root zone level, terminating level, diameter and the length of the columnar fluid migration pathways

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1.1   参数1：发育层位

发育层位即柱状通道的基底所处在的地层。此处通常不再具有下拉—上拱的地震异常反射结构(图 2)，因此，被认为是流体释放的初始部位^[17]。挪威海中部Nyegga麻坑区气烟囱的研究中，将内部反射不再具有向上弯曲特征的地层层位定义为气烟囱的发育层位，通过统计不同区域发育层位深度的频率，来反映气烟囱发育层位的空间分布情况^[7]。

1.2   参数2：终止层位

终止层位是柱状通道停止向上发育的层位(图 2)。其识别特征可大致分为4类：①与通道相联系的海底麻坑或古麻坑；②与通道相联系的丘状构造；③代表游离气积聚或液化物质重新固化的强振幅异常；④反射起伏或扰动的突然终结等^[17]。北海维京地堑南部地区的气烟囱研究中，将最小终止地层层位和最大终止地层层位做了统计和对比^[6]。英国苏格兰北部Loyal Field对流体逸散管道进行了终止层位的描述，并进一步计算和统计终止处距海底的距离^[15]。南海碳酸盐溶蚀管道的研究，通过生物地层学的校正初步厘定了终止层位的年龄，并将终止地层年龄、管道数目及地质事件相结合分析其成因机制^[3]。

1.3   参数3：平面形状

平面形状是柱状通道在海底或某一深度处横截面轮廓的形状或近似形状(图 3)，是对轮廓呈不规则状的柱状通道的定性描述。西南巴伦支海和北海维京地堑南部地区，将气烟囱的平面形状描述为圆形、椭圆形和细长形，从而对柱状通道进行分类^{[6, 18]}。

图  3  柱状流体运移通道平面形状、拟合椭圆方位角等形态参数的地质模式

Figure  3.  The geological carton showing the plane shape of the columnar fluid migration pathways and the best fitting ellipse from the plane shape

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1.4   参数4：直径(横截面轴长)

统计柱状通道的直径参数前，先要明确直径参数的统计标准。统计标准有层位和方位2个方面。层位指所有柱状通道的直径均利用同一标志层加以统计，方位指每条地震剖面只能描述通道的一部分(图 2)，需要对高密度的2D地震或3D地震数据加以解释，通过将其平面轮廓勾勒出来才能统计出更真实的直径。除此之外，也可以选择统计每个柱状通道的最大直径或平均直径。直径也可认为是柱状通道横截面的轴长(如图 3中所示的长轴和短轴)，属于定量或半定量的形态参数，既可以统计柱状通道在不同地层深度的轴长变化^[15]，也可以统计整个通道的平均轴长及变化范围^{[4, 7]}。

Cartwright和Santamarina对流体逸散管道的直径大小及范围进行了统计，进而为成因分析提供依据^[19]。挪威海中部Nyegga麻坑区的实例中，根据轴长分别统计了气烟囱的直径范围及平均值^[7]。对应于管道终止层位和强振幅标志层的顶部，Daniele Maestrelli等分别测量了流体逸散管道在标志界面处的轴长，用于刻画形态在不同层位处的变化规律^[15]。在纳米比亚海域地区流体逸散管道的研究实例中，作者统计了管道在4个标志性界面处的直径及平面形状^[4]。

1.5   参数5：高度及宽高比(细长度)

柱状通道的高度是形态学方面重要的定量性限制参数^[15]，因为该参数是最容易在地震剖面上统计的参数之一，是反映柱状通道规模大小的直观参数之一(图 2)。柱状通道高度的顶部可参见终止层位的描述，但其底部受地震资料品质、伪影区、地层破坏和变形等因素的影响^[15]，常常较难确定。在某种程度上，高度只能作为半定量参数。前人在英国苏格兰北部Loyal Field海域的研究过程中首先确定出柱状通道形态明显变化的部位，采用分段测量的方式来统计该标志层上下部分的高度^[15]。

宽高比是柱状通道直径与高度的比值，能够反映出柱状通道的细长化程度(因此也被称为细长度)，是通道的重要分类指标。在挪威海中部Nyegga麻坑区、下刚果盆地地区、韩国郁龙盆地、纳米比亚海域地区，都分别统计了柱状通道的宽高比并依此进行类型的划分^{[4, 7, 10, 13]}。

1.6   参数6：反射偏移

柱状通道内部反射上拱或下拉起伏特征的最大起伏程度被称为反射偏移(图 4)，也就是说，反射偏移是通道周缘正常反射界面与内部相对应反射界面之间的时间差^[7]。一般来说，反射偏移适用于通道内部代表地层真实变化的起伏情况^{[3, 4, 7]}，若内部的起伏是由于低速物质造成的下拉伪影，其意义有待进一步研究。在挪威海中部Nyegga麻坑区，研究者统计了气烟囱反射偏移的范围及平均值，并建立了气烟囱的长短轴长与反射偏移程度之间的对应关系^[7]。纳米比亚海域地区流体逸散管道内部有下拉反射特征，研究者统计了管道内部反射的宽度及起伏程度随深度的变化趋势^[4]。

图  4  柱状流体运移通道的起伏特征及反射偏移参数的地质模式

Figure  4.  The geological carton showing the pull-down reflection feature of the columnar fluid migration pathways

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1.7   参数7：椭圆率(平面长短轴之比)

将柱状通道不规则的平面形状拟合成椭圆形，拟合椭圆的长短轴之比即为通道的椭圆率(图 4)。椭圆率可以定量的描述柱状通道的平面形状。挪威海中部Nyegga麻坑区的气烟囱可被划分为近圆形和近椭圆形^[7]。基于地形图及地震切片技术，流体逸散管道可根据椭圆率划分为圆形、近圆形、近椭圆形和椭圆形等类型^[19]。英国苏格兰北部Loyal Field海域将椭圆率称为“明显方位比”(apparent aspect ratio, AR_A)，由于所测量的长轴和短轴不一定对应于实际的最大和最小轴线，因此, AR_A同样是一种近似参数，不适合用于与区域应力相关的领域^[15]。纳米比亚海域地区流体逸散管道的研究实例中，管道在4个标志性层位的平面形状投影在同一平面上，以此直观反映通道的平面形状在垂向深度上的变化趋势^[4]。

1.8   参数8：拟合椭圆方位角

拟合椭圆的长轴延伸方向为拟合椭圆方位角，代表了柱状通道的发育或延展方向(图 3)，属于描述柱状通道形态特征的半定量参数^[7]。挪威海中部Nyegga麻坑区，根据古海底时间切片中气烟囱的不均匀分布情况，将研究区划分为4个区域^[7]。通过统计气烟囱拟合椭圆方位角，构建玫瑰花图，从而刻画不同区域气烟囱的发育和分布情况，并尝试将拟合椭圆方位角与断层的分布方位相结合，进一步分析断层与气烟囱的成因关联^[7]。

2.   柱状流体运移通道形态参数的地质意义

2.1   柱状通道形态参数的地质意义

上述对于不同形态参数的定义和描述说明，不同地质背景下发育的柱状通道各不相同，因此，形态参数与流体的活动特征并不存在一一对应的关系，一个参数可能具有指示流体活动多方面的意义(表 1)，同样流体活动的某一种特征也需要多种参数共同加以验证。

2.1.1   发育层位：可能的流体来源与形成机制

发育层位对于理解柱状通道的流体来源深度、成分及成因是至关重要的^[7]。挪威海中部Nyegga麻坑区约60%的气烟囱起源于一套区域性的强振幅反射地层，该套地层被解释为富含游离气的等深流地层^[7]。由于等深流地层的孔隙度和渗透率高于上下地层，有利于加强水和气体的流动和积聚，因此，是研究区麻坑群形成的重要流体来源层位^[7]。

2.1.2   终止层位：可能的活动时间与形成机制

终止层位有助于理解柱状通道的形成时期和形成机制^[19]。北海维京地堑南部3种类型气烟囱的终止层位不同，A、B型烟囱可以到达全新世地层，其中部分B型烟囱可到达近海底的地层，而C型烟囱只能到达更新世地层，这可能表明了3种烟囱在形成时间上的差异^[6]。英国苏格兰北部Loyal Field海域，大部分流体逸散管道终止于古水道所形成的的侵蚀不整合面，其他管道终止于该界面下方，这对于理解管道的形成年代和成因有重要的帮助^[15]。

2.1.3   平面形状：可能的形成机制与控制因素

平面形状这一参数是进行柱状通道类型划分的直观参数，当平面形状特征与其他地质要素进行匹配关联时，可能指示了流体活动的形成机制与控制因素。如北海维京地堑南部地区中，略呈弯曲带状展布的气烟囱与上覆地层中发育的冲沟具有良好的空间匹配关系，可能具有成因关联^[6]。西南巴伦支海细长型柱状通道多位于深部大断层的上方，暗示深部大断裂可能控制了通道的形成^[18]。

2.1.4   直径(横截面轴长)：可能的规模大小与活动期次

直径可以作为反映柱状通道规模大小的直观参数，进而间接指示流体活动通量的大小。如流体逸散管道的直径大小，结合是否与麻坑或古麻坑相连，暗示了喷出过程的流体通量相对大小^[19]。此外，同一通道垂向上直径的变化可能指示了不同期次的流体活动。如英国苏格兰北部Loyal Field海域，对应于2个标志层，流体逸散管道的直径发生了明显的变化，说明这2个标志层处的地质事件明显影响了流体的活动，导致其存在“幕式”的活动阶段^[15]。挪威海域的气烟囱直径向海底有逐渐变小的趋势，直径在标志性地层界面处发生突变，指示该区域的流体活动可能存在2个大的期次，每一个新的流体逸散期次都会消耗一定量的超压来突破封闭，因此，气烟囱向上会变得更窄从而增加超压，为下一阶段的进一步突破封闭聚集能量^[14]。

2.1.5   高度和宽高比(细长度)：可能的形成机制与控制因素

宽高比体现了柱状通道的整体形状，在分类意义上是一种半定量的标准，不同程度的细长度可能在一定程度上用于解释柱状通道的成因机制^[19]。下刚果盆地的线形烟囱宽高比＞4:1，与多边形断层对地层渗透率的影响相关^[10]。挪威海中部Nyegga麻坑区气烟囱的高度与直径成正比关系，研究认为气烟囱的这种形态特征与超压相关^[7]。纳米比亚海域地区柱状通道的高度和直径成正相关，高度每增加100m，宽度大约增加25m^[4]。

2.1.6   反射偏移：可能的形成机制与控制因素

反射偏移记录了柱状通道内部地层受到流体运移影响的程度(图 4)，因此，对于内部反射不是伪影的通道而言，反射偏移对判断其形成机制有一定的意义。南海北部东沙区域识别了2种反射偏移垂向变化趋势不同的管道，结合构造背景与地层性质认为深层埋藏阶段的碳酸盐岩受到岩浆作用后溶解，发生连续崩塌进而引起了溶蚀管道的形成，与普遍发生的流体喷出机制不同^[3]。挪威海中部Nyegga麻坑区气烟囱的最大垂向反射偏移与最大直径在同一深度处出现，说明直径最大的区间或许是最容易被流体穿透的地层，这可能与地层的岩性和裂隙等构造相关^[7]。纳米比亚海域地区流体逸散管道的反射偏移随深度变浅而呈现阶梯式的降低，这是因为管道形成后仍然进行的幕式或持续的流体渗漏导致上覆沉积物积累量相对周围较少，容易形成宽缓的凹陷^[4]。

2.1.7   椭圆率(平面长短轴之比)：可能的形成机制与控制因素

柱状通道的形成发育一般和超压的大小、地层的岩性以及断层裂隙等构造的发育相关。椭圆率在一定程度上可以看作是通道在形成时向各向发育的均匀程度(图 3)，相邻通道的椭圆率及相互平行程度可以反映受构造或地形控制的情况^[19]。椭圆率也反映了地层岩性、断层、裂隙等条件在柱状通道发育时作用的大小，是力学性质的体现。挪威海域地区较小的气烟囱平面呈近圆形，大型气烟囱平面形状呈椭圆形，整个气烟囱群体的平均长短轴之比是2:1，气烟囱从下往上阶梯式变窄、变小的过程中，其椭圆率也越来越低，这是流体幕式喷发过程中超压减小的一个证据^{[7, 14]}。英国苏格兰北部Loyal Field海域的研究统计了流体逸散管道终止层位处和一个强振幅地层处的椭圆率，这2个位置的椭圆率变化反映了管道形成中受断层、裂隙、多边形断层、侵蚀作用等因素的变化，与管道可能经历了两次或多次的活动期和渗漏这一结论相一致^[15]。在以上几个实例中，椭圆率这一参数上有着较为一致的规律，柱状通道在越深部的地层越倾向于有更大的直径和更大的椭圆率，在较浅部的地层中则有更小的直径和更接近于圆形的平面形状。

2.1.8   拟合椭圆方位角：可能的形成机制与控制因素

拟合椭圆方位角可以在椭圆率的基础上进一步地对柱状通道受力或受构造控制的方向提供依据。挪威海中部Nyegga麻坑区的气烟囱拟合椭圆方位角有4个主要的延伸方向，可以划分为4个区域，对应于不同的构造背景^[7]。根据断层走向与椭圆方位角之间的相关性，研究认为气烟囱椭圆的长轴方位可表示流体运移通道内的一级裂缝方位角，进而认为流体压裂和随后快速的沿裂隙运移可能是气烟囱发育及深部流体运移喷出的主要形成机制^[7]。

2.2   柱状通道的其他统计参数及其地质意义

除上述8种形态参数以外，一些在地震资料上可以观察到的统计参数也有重要的地质意义，例如：①柱状通道群在平面上的展布方位或延伸方向；②伴生的特殊海底异常地貌(如海底麻坑、丘状体等)；③深部构造的发育与分布(如底辟、断层等)(图 5)。在许多研究中都会将这3种统计参数与各种不同的形态参数互相结合，综合判断柱状通道的地质意义。

图  5  柱状流体运移通道在平面上的延伸情况(a)、相伴生的麻坑与丘状构造(b)、深部构造或储层(c)等统计参数的地质模式

Figure  5.  The geological carton showing the spatial distribution of the columnar fluid migration pathways (a), the special seafloor geomorphologies (as pockmarks and mounds) (b), and the development of deeper structures (as diapirs and faults) (c)

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英国苏格兰北部Loyal Field海域对柱状通道群的平面延伸方向做了细致的统计，并与断层、断裂的展布方位相结合^[15]。流体运移通道的平面延伸方向与区域内断层及断裂的延伸方向有较好的对应关系，二者空间上的匹配关系可用于分析柱状通道的形成诱发因素^[15]。德国北海地区也有受深部盐隆起和多边形断层共同控制所形成的气烟囱^[20]。

麻坑是流体活动最明显、最常见的海底地貌标志之一，流体运移体中的气体压力、局部的沉降以及底流被认为对麻坑的形成起到了控制作用^[8]，虽然这些因素还不能完全解释麻坑的成因，但也足以证明麻坑对柱状通道的性质有重要的指示意义。麻坑记录了流体运移通道的形成时间、形成机制、流体或气体的相对排出量^{[17, 19, 21-24]}。管道的顶部终止处与麻坑或古麻坑的吻合，意味着管道的形成与高通量流体排出过程有重要联系^[19]。尼日利亚Niger三角洲地区的研究表明，气源、气体优先迁移的通道、气体的聚集和海平面变化是海底麻坑形成的关键因素，也是该区域海底麻坑之下柱状通道形成的关键因素^[8]。

除了海底麻坑之外，还有许多气烟囱或流体散溢管道的终止处为海底的凸起或丘状结构，这些丘状构造的性质可以提供关于流体运移构造形成机制、流体成分等重要线索。丘状构造可能是自生的也可能是由管道底部或内部上侵的物质形成。如果丘状构造是自生的，可能是甲烷衍生的自生碳酸盐岩^[19]。如果丘状构造是由挤压上侵沉积物形成的，那么形成丘状构造的管道很可能代表泥火山发育的初始阶段^{[25, 26]}。丘状体的物质组成为流体运移晚期阶段提供了年代学的限制^[19]。麻坑与丘状体的存在也指示了该区域的流体活动非常活跃^[19]。

3.   讨论

通过对柱状通道所有参数的描述以及地质意义的分析，可以发现，上述参数可归结为如下5类：①从形态学上对柱状通道进行直接分类的参数；②指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的参数；③划分柱状通道幕式流体活动及期次的参数；④定义柱状通道中流体活动时间区间的参数；⑤间接反映柱状通道中流体通量相对大小的参数。需要注意的是，单一的参数难以在复杂的地质背景中得到准确的结论，想要在实际研究中较为准确地反映某种地质意义，则需要上述参数的多参数组合进行相互验证，从而更好地对研究区的柱状通道做出综合分析。

3.1   从形态学上对柱状通道进行直接分类的参数

平面形状、直径大小、高度及宽高比这几种参数在过去的一些实例中起到了形态学方面的分类作用。这几项形态参数都属于可以在地震资料中以图像的形式表现出来的参数。如果上述的某一个参数在流体运移通道之间有着显著的差异，那么可以优先根据这种参数的差异做出分类，再结合其他参数做进一步的研究。例如北海维京地堑南部地区，首先通过平面形状的显著差异将气烟囱分为弯曲带形和近圆形2种，结合平面形状差异和构造背景，指出弯曲带状气烟囱与上覆的冲沟有成因上的关联^[6]。在西南巴伦支海的研究中，根据平面形状将大型流体运移构造分为圆形和细长型2种，细长形的流体运移通道多位于大型断层上方并且平面面积比圆形的通道更大^[18]。本次研究认为从形态学上对柱状通道进行直接分类的参数适合与指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的参数相组合，因为柱状通道的形成机制及诱发因素很大程度地决定了其形态学上的特征。

3.2   指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的参数

平面形状、直径大小、椭圆率、拟合椭圆方位角、平面排布方位角、与断层断裂构造分布的相关关系、伴生的麻坑或丘状构造、反射偏移、宽高比等参数在一些实例中起到了指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的作用。水力压裂是柱状通道最常见的一种形成机制，当孔隙压力超过围岩的最小主应力和张应力时可以引起沉积物的破裂，水力压裂会使沉积物的薄弱点形成大量裂隙，裂隙形成后流体侵入进而形成流体运移通道^{[17, 27]}。指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的参数多为柱状通道在受到各种外力后的综合表现，可以在一定程度上反映柱状流体运移通道的力学性质。柱状通道形成的诱发因素及过程与其发育期次密切相关，因为一个海域的区域构造演化中可能会有多期次的褶皱、隆起、凹陷和断裂等构造活动，这些构造活动为柱状流体运移通道提供了裂隙、断层、薄弱带等流体阻力更小、更有利于通道发育的位置^[28]。并且这些区域构造活动多是幕式的，由此可以推断管道的幕式活动可能与构造薄弱带的形成相关^[28]。因此，将指示通道形成诱发因素或形成过程的参数与划分幕式流体活动的参数组合分析也是合理的方法。如英国苏格兰北部Loyal Field海域，将管道在平面上的排布方位角与大型背斜轴向、裂隙、断层等构造展布方位结合，认为管道的形成与裂隙、断层的发育相关^[15]。管道的直径、椭圆率的变化以及侧向的流体运移指示了管道多期次的活动及渗漏。挪威北部海域气烟囱的发育与幕式活动都与冰川作用的期次相关^[14]。本次研究认为将指示柱状通道形成诱发因素或形成过程的参数与划分柱状通道幕式流体活动及期次的参数相结合，对研究幕式流体活动的机制有所帮助。

3.3   划分柱状通道幕式流体活动及期次的参数

直径大小、椭圆率、反射偏移、伴生的麻坑或丘状构造等参数在一些研究中起到反映柱状通道活动过程及期次的作用。这些参数在一些柱状通道垂向上不同位置会有较大的差异，这种差异可能代表了流体运移通道幕式活动的证据。除了上文提到的将这些参数与指示柱状通道形成诱发因素的参数相结合以外，明确柱状通道是否为幕式发育也需要将同样反映幕式活动及期次的不同参数组合判断。例如英国苏格兰北部Loyal Field海域，管道的直径在封闭层界面处以上突然变小，椭圆率在此界面以上同样变小，结合在此界面处的流体侧向运移的特征，综合判断管道发生了二次活动^[15]。挪威北部海域的气烟囱也有从下往上的幕式变窄特征，椭圆率也越来越低^{[7, 14]}，因此，这些参数的组合对多期次活动的研究是有效的。

3.4   定义柱状通道中流体活动时间区间的参数

反射偏移、终止层位、伴生的麻坑或丘状构造等参数在一些研究中起到定义柱状通道中流体活动时间的作用。地层层位可以代表相对的年代，这一类参数在流体运移通道的终止处或顶部留下特殊的地震反射特征，如果这些特殊的地震反射特征可以代表古海底，则可以推断这些柱状通道的活动时间。这些定义流体活动时间的参数可以与指示柱状通道形成诱发因素的参数相结合，因为管道的诱发因素要与其发育的时间相对应才有意义。例如纳米比亚海域地区的流体逸散管道反射偏移的变化表明了管道在形成后仍然在进行幕式或持续的微渗漏，发生变化的层位指示了管道初始形成的时间^[29]。而头部更大的直径和更缓的反射偏移指示了随着沉积的发生，流体向上运移导致沉积物减少，管道与周围地层的沉积物压实量随着时间推移达到均衡，压实作用是管道形成的辅助机制^[29]。

3.5   间接反映柱状通道中流体通量相对大小的参数

伴生的麻坑、丘状体、渗漏构造等被认为可以间接地反映流体通量相对大小。通常情况下认为如果流体运移通道与上方形成的麻坑有着明显的联系，则麻坑是由甲烷渗漏所形成，并且麻坑被认为是高通量流体喷出所形成的构造^{[19, 21, 30, 31]}。自生的丘状体在一些研究中被认为是甲烷衍生的自生碳酸岩，自生丘状体和麻坑一样代表了通量较大的流体渗漏^[19]。直径、高度等参数反映了柱状通道的规模大小，但能否代表流体的通量大小还不确定，将这些反映柱状通道的规模的参数与麻坑的发育情况相结合可以间接地对比柱状通道中流体通量的相对大小。在通道的顶部如果是垂向堆叠的振幅减弱的地震异常，则代表了通道形成后持续低通量流态存在的证据^[19]，在同一研究区可以将代表不同通量大小的证据与其他参数相结合，以此判断哪种参数具有通量大小方面的指示意义。这些间接反映柱状通道中流体通量相对大小的参数可以与断层的发育相结合，因为断层也是流体迁移的通道，并且有研究认为与断层相联系的气烟囱代表着有相对更高的流体通量^{[9, 16, 28, 32-34]}，而与断层无关的气烟囱由于内部的毛细管阻力阻止流体向上运移，导致流体通量更低^[16]。将断层发育的情况与伴生的麻坑、丘状体、渗漏特征等构造相结合，可以进一步地研究它们之间是否有相同的对流体通量的指示意义。另外将指示高流体通量的参数与流体运移通道的宽度或高度相结合，可以进一步分析通道规模与流体运移通量大小之间的关联。

4.   结论

(1) 柱状流体运移通道的每一个形态特征可能指示了多个方面的地质意义，而每一种作用于柱状流体运移通道上的地质因素也可能造成了多个形态方面的变化。

(2) 单一的形态参数或其他方面的统计参数很难对应于某一个明确的地质意义。因此，总结每种参数可能指示的地质意义，并进行合理的组合，可以作为更准确分析柱状流体运移通道地质意义的方法。

(3) 8种形态参数及3种其他方面的统计参数根据其指示的地质意义归为5类。这5类参数相互组合可以更好地理解管道的形成机制、幕式流体活动的机制、流体通量的相对大小，从而为管道内部流体的运移和散溢过程分析提供依据。