古南海的展布范围以及俯冲消亡过程等一直是地质学家们争论的焦点问题。这不仅与南海扩张诱因密切相关，而且对南海地球动力学研究有重大的指导意义。在研究前人文献的基础上，对南海南部造山运动以及古南海俯冲过程之间的关系进行详细的论述。结果表明，南海南部构造活动主要分为两期：第一期运动从早白垩纪到晚白垩纪，古太平洋的洋壳俯冲到婆罗洲岛下方，俯冲带位于现今卢帕尔线一带，引起了曾母-南沙地块不断向西南婆罗洲靠近，并于晚白垩纪引发了碰撞造山运动。由于婆罗洲自身是由众多地块拼合而成，所以在始新世期间发生了多期碰撞之后的地块变形重组事件。最终在晚始新世（37 Ma）完成最后一期变形（沙捞越运动）。第二阶段是晚始新世（35 Ma）到中中新世（15.5 Ma），位于西巴拉姆线以东至菲律宾卡加延一带的古南海从西巴拉姆线以东，向婆罗洲岛下方俯冲，随后扩散到沙巴以及巴拉望岛以南的地区，直至菲律宾的民都洛岛一带停止俯冲。由此产生的拖曳力是南海扩张的主要诱因。与古太平洋板块俯冲产生的效果相似，古南海的俯冲使得婆罗洲岛与南沙地块不断靠近。在中中新世（15.5 Ma）,引起南沙地块与婆罗洲岛在沙巴地区的碰撞（沙巴造山）以及巴拉望北部陆壳与菲律宾岛弧的碰撞而停止。由此带来的不整合面在南海南部普遍可见，甚至到达了巴拉望岛一带。而现今南沙海槽与巴拉望海槽并非是俯冲带的前渊，前者是对沙巴新近纪增生楔重力驱动变形的响应，后者是巴拉望岛北侧伸展背景下产生的半地堑盆地，在后期增生楔的作用下发生强烈沉降所形成。真正的俯冲带则分别位于南沙海槽东南部以及巴拉望海槽东南部。据现有证据推测，最少在10 Ma之前古南海就在菲律宾民都洛一带停止俯冲，从而完成了整个古南海的封闭。

欧亚北极地区西部,西起北大西洋东岸,东至上扬斯克山脉,区域地质构造复杂。根据其构造特征,以乌拉尔-新地岛-泰梅尔造山带为界,可以分为东西两区。西区主要构造单元包括前寒武纪的波罗的克拉通与斯瓦尔巴微板块以及蒂曼造山带、加里东造山带和乌拉尔-新地岛造山带等,而东区主要包括西伯利亚克拉通及上扬斯克造山带。本区主要经历4次大的构造事件:(1)新元古代至早寒武世的蒂曼造山运动,使得波罗的古陆与斯瓦尔巴-喀拉微板块碰撞造山,形成蒂曼造山带;(2)早古生代,奥陶纪-志留纪的加里东造山运动,使波罗的与劳伦碰撞造山,形成加里东造山带;(3)晚古生代,哈萨克斯坦板块与波罗的古陆与西伯利亚古陆的碰撞,形成乌拉尔-新地岛-泰梅尔造山带;(4)早白垩世,科雷马-奥莫隆复合超地体及阿拉斯加-楚科塔微板块与西伯利亚大陆边缘碰撞拼贴,形成上扬斯克造山带和南阿纽伊缝合线。

北极波弗特—马更些三角洲盆地常规油气和水合物资源十分丰富，是全球开展天然气水合物调查研究最早的地区之一。对该盆地水合物和常规油气的共生共藏关系的研究，不但对能源资源的勘探具有直接价值，而且对海域工程施工中海底稳定性评价以及全球气候变化和碳循环研究具有重要的理论和实际意义。在大量文献资料综合分析的基础上，系统总结了影响水合物成藏的地质和稳定条件，结合极地冰川演化特征，提出水合物与下伏油气藏渗漏共生并受冻土调节的成藏模式。认为波弗特—马更些三角洲盆地天然气水合物气源主要为下伏含油气系统中的热成因烃气；构造要素（断裂、背斜）密度与水合物富集丰度呈正相关，水合物赋存主要与Iperk、Kugmallit和Richards组的三角洲平原相砂体有关；水合物稳定带之上的冻土带对天然气水合物的成藏起着关键性调节作用。

火山碎屑是边缘海沉积的重要来源，其分布特征对研究沉积作用与构造活动具有重要意义。对南海2276个表层站位碎屑矿物分析表明，664个站位含火山玻璃，占总站位数的29.17%，其中含量最高达95.8×10⁻³。表层沉积物火山玻璃主要出现在南海东部海域，往西呈逐渐降低趋势。南海东部主要重矿物磁铁矿和角闪石分布与火山玻璃十分相似，表明可能具有相同的来源。这些特征表明火山玻璃主要来自菲律宾群岛。这与南海东缘的琉球-台湾-菲律宾火山－地震带的吕宋岛大量活火山分布吻合。南海南缘苏门答腊-爪哇岛弧火山-地震带，虽然第四纪火山和地震活动频发，但对表层样火山玻璃贡献不大。南海海域火山可能有少量贡献，但不是主要因素，南海北缘及西缘基本没有贡献火山玻璃。

三沙海底峡谷是连接西沙碳酸盐台地与南海西北次海盆的深水海底峡谷，起源于永兴岛和东岛之间的浅水区域，输送了大量碳酸盐碎屑到西北次海盆。三沙海底峡谷是迄今为止发现的南海最大碳酸盐型海底峡谷。海底峡谷的横断面呈现V、U字形，可以分为峡谷外侧、斜坡和谷底3个部分。峡谷外侧平缓、两侧斜坡陡峭、谷底平缓。沿着峡谷走向，可以分为上游、中游和下游3部分。上游部分坡度较陡、坡度变化较大，环礁周边的水道和海底滑坡体系是源区的碎屑物质搬运通道；中-下游部分坡度平缓、坡度变化小，主要以碎屑物质的搬运为主，汇入两侧斜坡上的侵蚀、坍塌形成的碎屑，在西北次海盆形成了喇叭状的入海盆口。通过三沙海底峡谷的研究，有助于揭示岛礁与海盆之间的沉积物输送、海底不稳定性等基础科学问题，为碳酸盐岩油气储层预测、岛礁生态旅游开发提供理论基础。

巴伦支海陆架宽广，油气资源丰富，其南部是北极地区调查程度相对较高的海域。该区沉积基底主体形成于加里东期，包括西部的加里东造山带、中部的斯瓦尔巴—喀拉微板块、东南的蒂曼造山带，东缘为新地岛褶皱带。西巴伦支海构造以台地与小型盆地相间格局为特征，发育3组裂谷盆地群：泥盆纪末—早石炭世、晚侏罗世—早白垩世和晚白垩世—新近纪裂谷盆地群。加里东之后，巴伦支海地壳处于拉伸状态，形成一系列NE向裂谷盆地。晚石炭世开始，裂谷作用停止，以区域沉降为主。二叠纪—三叠纪巴伦支海东缘的新地岛褶皱带碰撞隆升，完全改变了巴伦支海物源格局，由早期的西部物源为主变为西南为主。中侏罗世晚期—早白垩世，西南巴伦支海老的线性构造复活，形成新裂谷盆地。晚白垩世—新生代，巴伦支海西缘边缘持续沉降，形成裂谷。除西缘外，西巴伦支海新生代以区域的隆升剥蚀为主，对生烃和油气藏储产生重大影响。

南海的岩浆作用自始至终高度活跃，岩浆活动规模远远超出以前的想象。根据地壳发展阶段及其产生的岩浆作用强度和类型的差异，结合岩石同位素年龄资料，将南海及邻区划分为前吕梁期、吕梁期、晋宁期、加里东期、海西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等8个岩浆作用时期，主要分布于南海及周缘的广东、广西、海南岛、台湾岛、中南半岛、加里曼丹岛、菲律宾群岛，时代从前吕梁期至喜马拉雅期均有出露。南海及邻区最老的岩浆岩是在中南半岛出现的太古代黑云母花岗岩、紫苏花岗岩和辉长岩；最新的现代岩浆岩海陆均有发现，南海西南部和菲律宾等地区至今还有火山喷发岩浆活动。南海海区岩浆岩以燕山期和喜马拉雅期为主，燕山期以中酸性侵入岩为主，广泛分布于南海陆缘，尤其南海北部和西南部最甚；喜马拉雅期以强烈的基性、超基性岩浆活动为主，遍布于整个南海海区，以玄武岩为主。总体上，海区岩浆活动要比陆区晚。