





海底峡谷は大陸斜面の海底に切り込まれた急斜面の谷で、時には大陸棚にまで達し、ほぼ垂直の壁を持ち、時にはグレートバハマ峡谷のように峡谷の底から縁までの壁の高さが5 km (3 マイル) に達することもあります。[ 1 ] 海面上の峡谷が陸上を横切る水路として機能するのと同様に、海底峡谷は海底を横切る濁流の流路として機能します。濁流は河川から供給される、または嵐、海底地滑り、地震、その他の土壌攪乱によって海底で発生する、高密度で堆積物を多く含んだ水の流れです。濁流は斜面を高速(時速70km(43mph))で流れ下り、大陸斜面を侵食し、最終的に堆積物を深海平原に堆積させ、そこで粒子が沈殿します。[ 2 ]
海底峡谷の約3%には、大陸棚を横断する棚谷が含まれており、その上流端はコンゴ川やハドソン峡谷などの大河の河口と一直線に、あるいは時には河口内部から始まっている。海底峡谷の約28.5%は大陸棚の縁まで切り込まれているが、大部分(約68.5%)は大陸棚を大きく横断しておらず、上流端、つまり「先端」は大陸棚の縁よりも下の大陸斜面にある。[ 3 ]
海底峡谷の形成は、少なくとも2つの主要な過程、すなわち1) 濁流による侵食、2) 大陸棚の崩落と崩壊によって起こると考えられています。一見すると、海底峡谷の侵食パターンは陸上の河川峡谷の侵食パターンと似ているように見えますが、土壌と水の界面では、いくつかの著しく異なる過程が進行していることが分かっています。[ 2 ] [ 4 ]
多くの峡谷は海面下2km(1マイル)以上の深さで発見されています。中には大陸棚を横切って数百kmにわたって海側に伸び、深海平原に達するものもあります。古代の例は、新原生代に遡る岩石から発見されています。[ 5 ]タービダイトは峡谷の下流の入り口または末端に堆積し、深海扇状地を形成します。
海底峡谷は、活動的な大陸棚に見られる急斜面に多く見られ、活動していない大陸棚に見られる緩やかな斜面に多く 見られる。[ 6 ]海底峡谷は、非岩石化堆積物から結晶質岩石まで、あらゆる基盤を侵食している。活動的な大陸棚では、峡谷は活動していない大陸棚よりも急勾配で、短く、樹枝状が多く、間隔が狭い。[ 3 ] 壁は一般に非常に急勾配で、垂直に近い場合もある。壁は生物侵食、つまり地滑りによる侵食を受ける。地球上には推定9,477の海底峡谷があり、大陸棚の約11%を占めている。[ 7 ]
海底谷の形成メカニズムについては様々な説が提唱されており、その主な原因については1930年代初頭から議論が続いてきた。[ 12 ]
初期の明白な説は、現在見られる峡谷は氷河期に削り取られたもので、当時は海面が現在の海面より約125メートル(410フィート)低く、河川は大陸棚の端まで流れていたというものでした。しかし、多くの(ただし全てではない)峡谷は主要な河川の沖合に見られるものの、峡谷が地図に記されている水深3,000メートル(9,800フィート)まで陸上河川の浸食作用が活発だったとは考えられません。なぜなら、海面がその深さまで低下したことは(多くの証拠によって)十分に証明されているからです。
峡谷侵食の主なメカニズムは、濁流と水中地滑りであると考えられています。濁流は、上部斜面に急速に堆積した不安定な堆積物が、おそらく地震によって引き起こされた際に斜面下方に流れ落ちる、密度が高く堆積物を多く含んだ流れです。濁流または密度流には、「泥水」から大規模な泥流まで様々な種類があり、これら両方の端にある証拠は、海底峡谷や水路の深部に関連する堆積物、例えばローブ状堆積物(泥流)や水路沿いの堤防に観察されます。
土砂崩落、スランピング、海底地滑りは、海底峡谷で観察される斜面崩壊(重力が斜面に与える影響)の一種です。土砂崩落とは、物質が斜面を下りていく際の速度が遅く、動きが小さいことを指します。スランピングは、一般的に斜面上の土塊の回転運動を指します。地滑り(または滑動)は、一般的に堆積物の剥離と移動によって生じます。
現在では、海底峡谷の形成には様々なメカニズムが、場所や場所、さらには同じ峡谷内でも、あるいは峡谷の形成過程の異なる時期に、程度の差はあれ影響を与えてきたことが分かっています。しかし、主要なメカニズムを一つだけ挙げるとすれば、峡谷や水路の斜面下流方向の線状地形、そして大陸斜面の掘削物や砕石の長距離輸送といった要因を考慮すると、様々な種類の濁流や密度流が主要な役割を果たしていると考えられます。
上記のプロセスに加えて、特に深い海底谷は別の方法で形成されることもあります。場合によっては、海面よりかなり低い海底を持つ海が、通常は繋がっている広い海から切り離されることがあります。通常は海との接触と流入によって水が補給される海が、もはや補給されなくなり、そのため一定期間のうちに干上がります。その期間は、地域の気候が乾燥している場合、非常に短い期間になる可能性があります。このような状況では、以前は海面の高さで海に流れ込んでいた河川が、現在露出している海底のさらに深いところまで切り込む可能性があります。メッシニアン塩分危機はこの現象の一例です。500万年から600万年前、地中海は大西洋から切り離され、約1000年で蒸発しました。この間、ナイル川デルタをはじめとする河川は、深さと長さの両方において現在の位置をはるかに超えて広がっていました。この壊滅的な出来事により、地中海盆地は洪水に見舞われました。関連する結果の 1 つは、侵食された海底渓谷が現在の海面よりはるかに下になっていることです。