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为了给南海的成因演化和动力机制研究提供科学依据，也为深海石油勘探提供参考，本报告基于中国海洋石油总公司(下简作CNOOC)2002～2004年采集的十余条长电缆反射地震剖面及其他地质地球物理资料，对南海北部陆坡到洋陆转换带的深部地壳结构特征进行了研究。CNOOC的这组长缆反射剖面穿透深度大、分辨率高，为研究南海北部由陆坡至深海盆结构特征和动力学机制提供了空前的机遇。通过本文研究取得了以下新成果和新认识：
1)通过重磁震联合反演验证了南海北部存在晚中生代太平洋俯冲增生带的可行性。剖面DSRP2006上由东沙隆起处具有一定规模的火成岩体以及剖面近洋端向北俯冲于莫霍面以下的残留洋壳组成的联合模型可以较好拟合现今南海东北部的高磁异常及背景地球物理场。推测南海北部可能隐伏一段晚中生代太平洋陆向俯冲残留的火山弧，其与西南日本-琉球群岛-台湾和北巴拉望存在的晚侏罗世-早白垩世的俯冲增生杂岩带一起，组成东亚陆缘中生代俯冲增生带。
2)提出了幂函数拟合与层速度相结合的时深转换方法，提高了长电缆海底地震剖面时深转换的质量。借助DataFit8.0软件对钻井数据使用数十种函数进行拟合实验，发现满足一定条件的幂函数不仅在浅部与钻井数据具有较好的拟合，又克服了常规三项式拟合在深部(>5km)发生速度倒转的错误。此外，对Tg以下的地壳层采用平均层速度，以反映地壳层的不可压实特性。利用改进的时深转换方法为此次研究提供了具有较高可信度的深度数据。
3)揭示和细化了研究区3维深部地壳结构特征。由于使用长电缆和更强的气枪震源，大大提高了穿透深度，使得这些长电缆数据在质量和反射深度上均是空前的。此前该区莫霍面深度主要依赖于地球物理反演，而此次约70％长度的剖面上可直接观测到莫霍面反射。通过对深度数据进行剖面及平面成图分析，证实并细化了此前对于该区深部地壳结构的研究结果，如向洋方向莫霍面的梯级抬升，地壳厚度的梯级减薄，莫霍面在凹陷处上拱与盆地基底成镜像关系等。此外还发现研究区存在一个自COB起，NNW向延伸的一个莫霍面鼻状隆起，推测其对该区岩石圈的流变性质产生扰动，并可能是造成南海北部“东西分块的”原因之一。此外剖面上广泛分布两类不同的火山活动(第三纪、第四纪火山活动)，其向COB方向加强并不明显。
4)探讨了南海北部陆缘地壳及岩石圈非均匀伸展模式及特征。按Davis和Kusznir(2004)，Kusznir和Karner(2007)的理论和方法，选取测线6和8计算了研究区分层的伸展系数分布。揭示出南海北部陆缘拉张主要表现为地壳的拉张，而地壳拉张又以下地壳拉张最为剧烈，全岩石圈及地幔伸展系数相对较小。
在论文工作期间，阅读参考文献～100篇，报告引用60余篇，其中英文文献～30篇；搜集、处理、解释和时深转换地震剖面20余条，总长～1700km；编写和调试计算程序4个；发表研究论文5篇，其中第一作者2篇(核心刊物1篇、SCI-E刊物1篇)；基于这些资料和工作，在导师周蒂研究员的悉心指导下，完成本学位论文报告的编写。