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潮汕坳陷位于珠江口盆地的深水区,具有较厚的中生代沉积层,地层发育全,是研究南海北部中生代构造演化的最佳场所。为了弄清潮汕坳陷的构造演化特点与动力学机制,本论文根据多道地震反射剖面、钻井、重力资料并结合OBS资料对潮汕坳陷的断裂结构、中生代变形历史进行分析,综合反演了一条与OBS2006-3最接近的多道地震剖面来探究潮汕坳陷的深部结构,提出了海山俯冲的潮汕坳陷演化模式。同时开展了一系列物理模拟实验来验证对比。研究结果显示: 潮汕坳陷的顶面(也即新生代沉积的基底)结构特点为南北凸起,中间凹陷,整体走向为NE向。中生代地层西厚东薄,其中东沙岛偏西中生代残留厚度最大,最大厚度达8km(阮爱国,2009),地层向周缘逐渐剥蚀变薄。潮汕坳陷内部的断裂以NE和近EW向延伸的断裂为主,延伸较短。坳陷边缘的断裂沿着边缘呈环状分布。按断层产状和断裂性质将其分为M1断裂、M2断裂和Cg断裂。其中M1断裂为走向近SN向,倾向向W的逆冲叠瓦断层,M2断裂为LF35构造处走向NE倾向SE的逆断层。Cg断裂大部分断裂延伸不长,走向为NE向和近EW向。坳陷西边发育一条近SN走向,几乎垂直且断距非常大的正断层(C1断裂),分隔坳陷与其西边的东沙隆起。潮汕坳陷发育的底辟构造类型以岩浆底辟为主,岩浆活动的范围主要在潮汕坳陷东部。 中生代潮汕坳陷处于挤压的构造环境,地层多发生挠曲,局部形成逆断层;新生代坳陷处于拉伸环境,正断层发育,部分正断层为中生代逆断层反转形成。潮汕坳陷内部新生代断层断距较小,坳陷拉伸量仅为1.8%左右,而处于相同构造位置的靖海凹陷及更南区域除了具有断距较大的控凹断层,其拉伸量可达14.3%,说明新生代潮汕坳陷相对于周围凹陷处于极弱拉伸环境。坳陷中生代地层缩短量为11%左右,地层缩短速率则在晚侏罗世~早白垩世(J3~K1)达到最大值,推测与库拉-太平洋板块向北西俯冲至欧亚大陆之下有关。 重震联合反演显示,下地壳高速层在LF35-1构造附近的厚度可达10km,向海盆方向逐渐减薄至3km。对比辉长岩的地震波参数,认为该高速层为残留的辉长岩洋壳。物理模拟结果显示潮汕坳陷中生代的变形可能与海底高原(海山)的俯冲有关。