弧前盆地保存了板块汇聚边界的构造、侵蚀和岩浆记录，是了解板块之间俯冲-碰撞历史的重要窗口。在台湾东南海域的北吕宋海槽弧前盆地内，向东的背冲构造将早期弧前层序抬升变形为花东海脊，并进一步控制着弧前盆地的沉积作用。台湾东部海岸山脉主要由两个古火山岛（奇美和成广燠火山岛）、四个残留弧前盆地（由北而南:水琏、乐合、泰源和台东残留弧前盆地）和利吉混杂岩组成。利吉混杂岩主要分布于残留弧前盆地西侧，它被认为是花东海脊的向北延伸，代表了遭受剪切破坏的早期弧前层序。然而，这些早期弧前层序的沉积年代尚未确定。对于它们是否记录了类似于北吕宋海槽的地质过程以及中央山脉增生楔开始出露的时间，也很少受到重视。　　位于吕宋海峡的北吕宋岛弧和恒春海脊增生楔这两道构造-地形屏障将南海从西太平洋底层水分隔开来。而北吕宋岛弧之上的两个火山岛间闸口（绿岛火山岛与兰屿火山岛之间的台东峡谷、兰屿火山岛与巴丹火山岛之间的巴士海峡）和北吕宋海槽弧前盆地是西太平洋深层水进入南海的主要通道。台湾岛-吕宋海峡在地质历史时期中的构造演化（包括火山岛间闸口的关闭）将对南海深水古海洋产生深刻的影响，然而二者的相关性从未被详细探讨过。乐合残留弧前盆地和台东残留弧前盆地在古地理位置上邻近古火山岛间闸口，对它们进行生物地层研究可以了解古火山岛间闸口的关闭时间。　　本文对海岸山脉中南段的利吉混杂岩和残留弧前盆地进行详细的野外地质调查、微体古生物和镜质体反射率分析，重建弧前盆地的生物地层和埋藏历史，探讨弧陆碰撞过程中背冲构造对弧前盆地沉积的控制作用。在此基础上，利用地球化学手段对重建的弧前层序进行物源分析，探讨弧陆碰撞最初期增生楔的出露时间。基于海岸山脉弧前盆地的地质记录，本研究结合台湾陆地和周边海域的相关地质记录，探讨台湾-吕宋海峡构造演化对南海深水δ13C负偏事件的控制作用。　　基于浮游有孔虫和钙质超微化石综合定年，我们在利吉混杂岩中识别出四个独立的地层单元:单元A(＜8.5-6.4 Ma);单元B(6.4-5.5 Ma);单元C(5.5-3.4Ma);单元D(3.4-3.0 Ma)。它们可以组成一套年龄上连续、由晚中新世延伸至上新世（＜8.5-3.0 Ma; N17A-21带）的弧前层序。海岸山脉中段乐合残留弧前盆地的沉积年代则被限定为晚上新世(3.4-3.0 Ma);而海岸山脉南段台东残留弧前盆地与泰源残留弧前盆地的沉积年代基本一致，为晚上新世-更新世(3.4-1.2Ma)。因此，保存于利吉混杂岩中的弧前层序明显老于残留弧前层序(总体上介于3.4-1.2 Ma)，说明利吉混杂岩并非与残留弧前层序同时异相的滑塌堆积，而是弧前盆地更早期的沉积。　　在海岸山脉中南段，较老的利吉混杂岩主要分布于年轻的残留弧前盆地西侧，该地层展布特征类似于北吕宋海槽内、受向东背冲构造控制的花东海脊-残留弧前盆地。这说明海岸山脉弧前盆地早期沉积层序(单元A-C;＜8.5-3.4 Ma)在不晚于3.4 Ma时同样受到背冲构造的控制，被变形抬升为类似花东海脊的地形高区，而位于东侧的残留弧前盆地在3.4-1.2 Ma间继续沉积正常浊积层序。在～1 Ma以来的成熟期弧陆碰撞阶段，这些变形的早期弧前层序被进一步向西剪切成利吉混杂岩，部分残留弧前层序(3.4-3.0 Ma)也被向西剪切进入利吉混杂岩，形成单元D。背冲构造的发育也可由弧前盆地的埋藏历史得到验证。镜质体反射率分析显示，利吉混杂岩中的早期弧前层序古埋深接近残留弧前盆地大港口层。说明这些早期弧前层序在沉积不久后旋即遭受背冲断层的抬升，因此并未经历更深的埋藏作用。　　海岸山脉弧前盆地泥岩均显示典型的上地壳组成特征，呈现出轻稀土富集，重稀土亏损，同时具有Eu负异常。利吉混杂岩单元A（＜8.5-6.4 Ma;火山碎屑浊积层序）相对于6.4-1.2 Ma沉积物具有较低的SiO2含量，较高的CaO、Fe2O3和MgO含量，同时ΣREE和LaN/YbN均较低，δEu较高，表明更多镁铁质矿物的加入。该单元的εNd值介于-10.94-8.11之间，表现为增生楔和火山岛弧的混合。而6.4-1.2 Ma沉积物的εNd值集中于-12.50-11.90，与增生楔峰值吻合。上述特征说明利吉混杂岩单元A具有火山岛弧和增生楔双向源区，此时增生楔已开始出露。由于化石定年的局限性，根据弧前盆地沉积记录，增生楔开始出露的时间只能确定在8.5-6.4 Ma的宽泛范围内。结合前陆盆地沉积记录，增生楔的开始出露可进一步确定为～6.5 Ma。而6.4 Ma以后增生楔几乎成了弧前盆地的唯一物源区，则反映了增生楔的持续抬升和大规模出露。　　南海最显著的深水古海洋特征为深海底栖有孔虫δ13C值在最近16 Ma以来相对全大洋和太平洋综合记录呈现长期的明显偏负，特别是在13.2、10.5、6.5、3.0及1.2-0.4 Ma的负偏事件尤为明显。这些δ13C负偏事件与台湾地区俯冲-碰撞历史具有良好的相关性，暗示着16 Ma以来吕宋海峡的剧烈构造抬升，切断了南海与西太平洋底层水的联系，或者削弱了进入南海的西太平洋深层水，从而使南海深层水趋于停滞。南海洋壳于18-16 Ma开始向东俯冲，逐渐筑起了台湾增生楔和北吕宋火山岛弧这两道构造-地形屏障，并开启了南海深水δ13C值自16Ma以来相对全大洋和太平洋综合记录的长期负偏趋势。弧陆碰撞导致台湾增生楔于～6.5 Ma开始出露，并使南海进一步从西太平洋分离开来。由于背冲构造的向东迁移和相邻火山岛的穿时性顺时针旋转，邻近火山岛间闸口的残留弧前盆地也遭受变形抬升，并间接造成了火山岛间闸口的关闭。乐合残留弧前盆地在古地理位置上邻近奇美火山岛与成广燠火山岛之间的乐合闸口，而台东残留弧前盆地邻近成广燠火山岛与绿岛火山岛之间的台东闸口。根据这两个盆地停止沉积的时间可推测，乐合闸口于～3.0 Ma关闭，台东闸口于～1.2 Ma关闭。而位于初期弧陆碰撞带内的台东峡谷目前正在关闭。火山岛间闸口由北而南关闭，与3.0及1.2-0.4 Ma的δ13C负偏事件相耦合，同时也导致俯冲带内的巴士海峡成为西太平洋深层水进入南海的最主要通道。