Ở nhiều nơi, các bản đồ đáy biển cho thấy có các thung lũng sâu, được gọi là các hẻm núi dưới biển, xói mòn tạo thành các thềm lục địa và dốc lục địa. Các hẻm núi dưới biển này trông giống như các lưu vực dòng chảy dưới biển. 1 hẻm núi thường bắt đầu ở mép ngoài của thềm lục địa và tiếp tục qua dốc lục địa đến gốc lục địa. Ở đầu thấp của nó, 1 hẻm núi thường dẫn vào 1 vực thẳm (hoặc 1 vực dưới biển), 1 chồng trầm tích lớn hình quạt nằm lại ở gốc lục địa.
Most submarine canyons occur where large rivers enter the sea. When they were first discovered, geologists thought the canyons had been eroded by rivers during the Pleistocene Epoch, when accumulation of glacial ice on land lowered sea level by as much as 150 meters. However, this explanation cannot account for the deeper portions of submarine canyons cut into the lower continental slopes at depths of a kilometer or more. Therefore, the deeper parts of the submarine canyons must have formed underwater, and a submarine mechanism must be found to explain them.
Đa số các hẻm núi dưới mặt biển được tìm thấy ở những nơi có các con sông lớn đổ ra biển. Khi chúng được tìm thấy lần đầu tiên, các nhà địa chất cho rằng các hẻm núi bị các dòng sông xói mòn trong suốt kỷ Pleitoxen, khi đó sự tích lũy băng trên mặt đất đã làm mức nước biển hạ xuống khoảng 150m. Tuy vậy, cách giải thích này không trả lời được câu hỏi tại sao các phần sâu hơn của các hẻm núi dưới mặt biển lại cắt sâu vào vùng dốc lục địa nằm thấp hơn khoảng1km hoặc sâu hơn nữa. Như vậy, các phần sâu hơn của các hẻm núi gần biển phải được hình thành dưới nước, và những đặc điểm trên phải được giải thích theo1 cơ chế nào đó.
Geologists subsequently discovered that turbidity currents erode the continental shelf and slope to create the submarine canyons. A turbidity current develops when loose, wet sediment tumbles down the slope in a submarine landslide. The movement may be triggered by an earthquake or simply by oversteepening of the slope as sediment accumulates. When the sediment starts to move, it mixes with water. Because the mixture of sediment and water is denser than water alone, it flows down the shelf and slope as a turbulent, chaotic avalanche. A turbidity current can travel at speeds greater than 100 kilometers per hour and for distances up to 700 kilometers.
Sau đó, các nhà địa chất đã khám phá ra rằng chính các dòng hoạt động hỗn độn ở biển (sóng, dòng nước, lường không khí, gió) đã làm xói mòn thềm lục địa và dốc lục địa, tạo nên các hẻm núi gần biển. Khi có lở đất dưới mặt biển, trầm tích lỏng và ướt đổ nhào xuống theo độ dốc, hình thành dòng hoạt động hốn độn. Sự chuyển động này có thể là do khi trầm tích đang được tích lũy lại thì xay ra 1 trận động đất hoặc đơn giản là do độ dốc quá lớn. Khi trầm tích bắt đầu đổ xuống, nó trộn với nước. Hỗn hợp trầm tích và nước có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước, nên nó chảy xuống thềm và dốc như một dòng thác hỗn độn. 1 dòng
hoạt động hỗn độn có thể di chuyển với vận tốc lớn hơn 100 km/h và đi xa tới 700 km.
Sediment-laden water traveling at such speed has tremendous erosive power. Once a turbidity current cuts a small channel into the shelf and slope, subsequent currents follow the same channel, just as a stream uses the same channel year after year. Over time, the currents erode a deep submarine canyon into the shelf and slope. Turbidity currents slow down when they reach the deep sea floor. The sediment accumulates there to form an abyssal fan. Most submarine canyons and fans form near the mouths of large rivers because the rivers supply the great amount of sediment needed to create turbidity currents. Large abyssal fans form only on passive continental margins. They are uncommon at active margins because in that environment, the trench swallows the sediment. Furthermore, most of the world's largest rivers drain toward passive margins. The largest known fan is the Bengal fan, which covers about 4 million square kilometers beyond the mouth of the Ganges River in the Indian Ocean east of India. More than half of the sediment eroded from the rapidly rising Himalayas ends up in this fan Interestingly, the Bengal fan has no associated submarine canyon, perhaps because the sediment supply is so great that the rapid accumulation of sediment prevents erosion of a canyon.
Nước chở đầy trầm tích chảy ở vận tốc này tạo một lực xói mòn rất lớn. Khi một dòng hoạt động hỗn độn cắt qua 1 con kênh nhỏ chảy vào thềm và dốc, các dòng hoạt động này sau sẽ chảy theo kênh đó, giống như là 1 dòng chảy sử dụng cùng 1 con kênh đó năm này qua năm khác. Theo thời gian, các dòng hoạt động làm xói mòn 1 hẻm núi nằm sâu dưới biển tạo thành thềm và dốc. Trầm tích tích lũy lại ở đó hình thành nên các vực thẳm. Phần lớn các hẻm núi dưới biển và các vực thẳm thường hình thành ở gần các cửa sông lớn vì các dòng sông cung cấp một lượng lớn trầm tích cần thiết cho việc tạo ra các dòng hoạt động hỗn độn. Các vực thẳm lớn chỉ hình thành ở các bờ lục địa thụ đông. Chúng không phổ biến ở các mép chủ động vì ở những nơi này, trầm tích chảy hết vào các rãnh. Thêm vào đó, hầu hết các dòng sông lớn nhất thế giới chảy về các mép thụ động. Vực lớn nhất thế giới là vực Bengal – vực này bao phủ 4 triệu km vuông ở trên cửa sông Gange thuộc phia đông Ấn Độ Dương. Hơn một nửa lượng trầm tích xói mòn từ sự nâng lên nhanh chóng của dãy Hymalaya cuối cùng lắng đọng ở vực này. Điều thú vị là vịnh Bengal không dính với hẻm núi dưới biển nào cả, có thể nguyên nhân là do lượng trầm tích cung cấp lớn đến nỗi mà sự tích lũy trầm tích nhanh chóng đã cản trở sự xói mòn ở các hẻm núi.