深海チャンネル

深海水路（深海水路、水中水路とも呼ばれる）は、地球の海底にある水路である。水路源付近で発生した雪崩によって生じた濁水の急流によって形成され、水によって運ばれた堆積物が周囲の深海平原の形成を引き起こす。海底水路とそれを形成するタービダイト系は、大陸斜面で見られる砂岩堆積物のほとんどを蓄積する原因となっており、これらの地域で見られる最も一般的な炭化水素貯留層の一種であることが証明されている。^[1]

海底水路とその両側の堤防は、一般に水路堤防システムと呼ばれています。^[2]これらは、海底を数千キロメートルにわたって走る重要な地形学的特徴です。多くの場合、これらは合体して重なり合い、水路堤防複合体を形成し、多くの主要な海底扇状地の構成要素となっています。^{[3]これにより、水路堤防は、粗粒の堆積物を深海に輸送するいくつかの地質学的プロセスの1つとなり、}大陸棚から大陸棚の深部への炭素の移動の主な経路となります。 ^{[4] [5] [6] [7] [8]}

しかしながら、これらは最も理解されていない堆積プロセスの一つです。^[3]

地球の自転の影響により、水路の片側にはもう片側よりも多くの堆積物が堆積します。^[9]

チャネルを構成するものは単純ではありません。研究ごとに異なる用語が使用され、その定義はどれも類似していますが、完全に互換性があるわけではありません。最新の総合的な見解を生み出す努力がなされてきましたが、それ以降も概念をさらに推し進めた論文が数多く発表されています。^{[10] [11]}

この研究に含まれる地物を説明するために、地体、流路複合体、流路階層、流路複合体セット、および限定流路複合体システムなど、多数の用語が使用されています。^[12]これらは、単一の流路、単一の流路と関連する堆積物、またはグループ化された複数の流路をカバーします。Flood（2001）は、流路堤防システムを、両側に堤防がある単一の流路と定義しています。^{[13]これらの堤防は}、濁流の溢れと流れの剥離によって形成されます。これらは、海面低位時に発生する可能性が最も高くなります。これらの流路と堤防の集まりと堤防越しの堆積物が、流路堤防複合体を形成します。

それらはV字型またはU字型であり、堆積縁の有無、非常に曲がりくねっているかまっすぐであるかを特徴とする。^[11]

イアン・ケインは、文献における「内側」堤防と「外側」堤防の使用に関する混乱を避けるために、内部堤防と外部堤防という用語の使用を提唱しています。この用語の統一を促進し、より明確な建築階層を形成するために、本研究ではケインの命名法を使用します。^[3]

外堤防は主に堆積物からなる体で、流路帯から垂直に離れるにつれて薄くなる堆積物の楔形構造を形成する。外堤防は、遺伝的に関連する流路帯（または傾斜谷、流路フェアウェイ）の進化の過程で、部分的にその制限から溢れ出る流れによって形成される。外堤防は、隣接する流路帯を制限して堤防制限システムを形成することができる。外堤防は、特定の流路に沿うのではなく、より広い流路帯内で蛇行する1つ以上の流路または流路堤防システムからの溢れによって形成されるため、個々の流路堤防システムの堤防よりもはるかに曲がりくねっていない可能性がある。^{[14] [15]}堤防頂部は外堤防の最高点で、流路帯のコースと平行に走り、外堤防を外側外堤防と内側外堤防に分ける。

内堤防は、部分的に水路の閉じ込めから溢れ出た流れによって供給されるが、大部分は水路帯の閉じ込めから逃れることができなかった構造的特徴である。内堤防を形成する流れは、主な閉じ込め面、すなわち外堤防や水路帯の侵食面と相互作用することがあり、水路の谷底の移動や剥離、および内堤防で閉じ込められない大きな流れの越流によって侵食されやすい。横方向の移動の結果として、内堤防は内側の湾曲部でよりよく保存される可能性がある。 ^[16]内堤防は、外堤防の建設および/または水路帯の複合侵食面の劣化と陥没によって閉じ込めが確立されたとき、または峡谷内に閉じ込められたときにのみ形成される。^[14]十分なスペースがある場合、内堤防は堆積物の明確なくさび形を形成することがある。空間が限られている場合、すなわち、不適合な水路からの越流が外部堤防や侵食による閉じ込めと相互作用する場合、越流堆積物は表面的には地下で広く確認されている段丘堆積物と似ているように見えることがある。^{[17] [18]}

海底水路の湾曲は、地震探査地図でよく見られる特徴です。時折振幅の小さい湾曲から、非常に湾曲した密集したループ状の水路まで、さまざまなものがあります。水路の湾曲により、横方向への大きな移動が生じ、水路堆積物と周囲の深海堆積物の両方に関連する相の連続性に影響を及ぼします。これらの湾曲がどのように進化するかは必ずしも明らかではありませんが、通常はランダムな移動から生じるものではありません。ほとんどの場合、湾曲の移動と変化は外部からの力の結果です。このため、PJeff Peakall は、この湾曲を説明するために、陸上の河川システムで観察される同様の湾曲を説明するために使用されるフレーズである蛇行という用語の使用を避けることを提唱しています。^[19]

真に曲がりくねったチャネルとは、最小平均湾曲度が 1.2 ^[10]から 1.15 [ ^{20]の間であるチャネルとして定義できるという潜在的なコンセンサスがあるようです。 [不適切な統合? ]}これらの値を厳密に適用する場合の難しさは、比較的直線的なチャネルが局所的にこれらの値を超える可能性があり、一部の曲がりくねったチャネルではピーク湾曲度がはるかに超える値を示す可能性があることです。

海底水路の湾曲は、河川系と共通していることがすぐにわかる特徴です。近年、学術文献では、両者がどの程度類似しているかについて意見が分かれており、類似性の概念は当てはまらないという意見もあります。最も適切な説明は、両者はいくつかの点で類似しているが、他の点ではより多様で複雑であるということです。これは、形態学的特徴の形状、それらを形成するプロセス、および形成された堆積物の特性の両方に当てはまります。^{[引用が必要]}

マイク・メイオールは、湾曲の原因について最もよくまとめています。要因には、流れの密度や流速などの流動力学、地形に対する流れの深さ、地形と形態の制御、水路の断面の形状、傾斜地形、流れの開始時の侵食基盤、横方向の積み重ねと横方向の付加の両方の影響などがあります。地震断面、航空写真、岩の露頭で観察される海底システムの規模は、陸上の同類のものと比較することはできません。この大きな規模の違いから予想されるように、海底水路内の濁流の流れのダイナミクスは、河川システムとは大きく異なります。ダイナミクスと規模の違いは、海底水路では、自由表面を持つ開水路の流れよりも、流れとホスト流体の密度コントラストがはるかに低いためです。これにより、水路の縁で流れが大幅に上昇し、あふれが発生し、堤防が形成されます。^[11]

河川システムでは、側方移動と堆積が重要な役割を果たしている。これは、陸地のものと最も類似している海底チャネルの特徴である。これは、外堤の侵食と内堤のポイントバーとしての堆積から構成される。^{[21] [22]}しかし、海底チャネルは側方移動と垂直移動の両方を示すことができるという点で、大きな相違点がある。^{[19] [23] [24]}河川システムでは、この垂直成分は見られない。側方堆積パッケージは、地形的強制ではなく堆積の結果として形成されると考えられている。この側方移動のみの湾曲スタイルは、タービダイトシステム内で発生することはややまれであると考えられている。^[21]

垂直移動は、海底水路システムにおいて、水路の積み重ねという形で現れる。水路の流れが弱まると、水路は堆積物で満たされる。水路の流れが再開すると、水路の横方向のわずかな移動が起こり、切り込みがずれる。メイオールは、この垂直移動は、塩分/頁岩テクトニクスまたは断層運動による海底地形の変化の結果である可能性があると示唆している。^[11]彼らが示唆するもう 1 つの可能性は、定義されていない「堆積プロセス」によるものである。考えられるプロセスの 1 つは、古い水路が不均一に埋め立てられ、後からの流れのためのオフセット導管が形成される結果である可能性がある。プロセスが何であれ、この積み重ねは堆積システムで重要な役割を果たし、堤防に囲まれた複合体の形成における主要な制御の 1 つである可能性がある。湾曲に関して、メイオールは、この垂直移動が湾曲部の外側で発生し、既存の湾曲を補強していることを示しています。^[11]

堆積性水路は、一般的に斜面が「地表より下」の場所で形成されます。その結果、幅広く、合流した、砂を多く含む水路が堆積し、斜面の形状に大きく影響されます。^[6]水路幅と傾斜の関係は、水路に沿った流れのフルード数によって制御されます。フルード数が低い場合 (<1.0)、水路幅は一定のままですが、フルード数が 1 付近で振動する場合、水路幅は水路底の傾斜とともに急速に狭くなります。これにより、水路を狭めて堆積を促進することで、臨界に近い流れを維持できる水路幅を生成するメカニズムが提供されます。この動作は、実験では見つけることができなかった未知の定数によって制御されます。

タービダイト水路が横切る斜面の形態と地形は、水路の形状に必然的に影響を及ぼします。これにより、水路の経路が微妙に変化したり、水路の流れが大きく変わったりすることがあります。地形の影響は、断層の地表での表現や、ダイアピル現象または地下の褶曲による塩/頁岩テクトニクスの結果としての地形の変化という形で現れることがあります。

水中チャネルは水中波を運ぶことができる。^[25]

• アビサルファン
• 地形一覧 § 沿岸および海洋の地形
• 北西大西洋中央海峡
• 海山
• 海盆
• 海の峡谷
• 海底渓谷
• 濁流