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。

构造沉降史分析有助于认识盆地的形成演化过程，是盆地分析的重要基础。为对比分析南海西南次海盆两侧陆缘新生代构造演化特征，本文选取了横穿南海西南次海盆两侧陆缘的多道地震剖面测线，其中NH973-3测线横跨西南次海盆北侧陆缘中-西沙地块，NH973-1+SO27-04联合剖面跨越西南次海盆南侧陆缘南沙地块，在地震地层解释的基础上，采用回剥法和平衡剖面技术分析了西南次海盆两侧陆缘构造沉降特征及伸展过程。分析结果表明：（1）西南次海盆两侧陆缘的构造沉降曲线特征表现为裂陷初始期曲线斜率平缓，裂陷强烈期和末期曲线斜率较陡，断-拗转换期和拗陷期曲线斜率又回归相对平缓的反“S”形多段式特征；（2）两侧陆缘的构造沉降具有一定的延迟滞后性，造成此现象的原因可能与西南次海盆两侧陆缘岩石圈的分层差异伸展及南海西缘断裂的右旋走滑活动有关，且南海西缘断裂的右旋走滑活动造成两侧陆缘的构造沉降中心向南迁移；（3）两侧陆缘盆地主要形成于晚渐新世，北侧陆缘因受晚渐新世南海西缘断裂右旋走滑活动的改造影响而形成伸展-走滑相关的沉积盆地，南侧陆缘在早中新世因受到挤压碰撞的改造影响而形成伸展-挠曲复合型沉积盆地。这些研究成果可为南海西南次海盆两侧陆缘沉积盆地的油气和天然气水合物的勘探开发提供重要的科学背景支持。

为确定南海西部的中—西沙地块是否存在前新生代地层与构造，对研究区内多道反射地震剖面资料进行了地层-构造解释，并结合围区钻井、拖网等岩石地层资料，在研究区北部发现了前新生代地层-构造变形形迹。运用回剥法、去断层恢复法和地质反序法对前新生代地层的构造变形进行了古恢复。结果表明，研究区的地层可划分为上、中、下三套构造层，其中属于前新生界的下构造层可见褶皱、逆冲等挤压构造样式，前新生代末期，其构造形态表现为一系列连续的宽缓褶皱，结合断层逆冲推覆方向可判断其主要挤压应力来自于东南方向，并推测该挤压作用与古南海的扩张有关。

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。

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。

为研究南海南部南沙海域中生界挤压构造变形特征及其成因，对研究区内多道地震剖面资料进行了解释，结果表明研究区内中生代地层曾遭受过不同程度的挤压变形，并在中生代末期遭受过强烈的剥蚀作用。为了进一步研究中生代地层的挤压构造特征，通过平衡剖面计算的方法去除了研究区新生代构造的影响并对中生代地层构造挤压率进行了计算。结果表明研究区的中生代地层曾遭受过两组相反方向应力的挤压，两组不同应力方向的挤压变形均表现为北强南弱和西强东弱的特征。这种挤压应力方向和强度的变化可能与古南海的扩张以及南沙地块不同部位向北漂移的速率有关。

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。