2019, Vol. 62
2. 广州海洋地质调查局, 自然资源部海底矿产资源重点实验室, 广州 510760;
3. Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Houston, Texas 77204-5008, USA;
4. 中国科学院大学, 北京 100049
2. Key Laboratory of Marine Mineral Resources, Guangzhou Marine Geological Survey, Ministry of Land and Resources, Guangzhou 510075, China;
3. Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Houston, Texas 77204-5008, USA;
4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
南海作为太平洋西部一个特殊的边缘海，构造环境特别，演化过程复杂，构成了丰富的地质构造现象(Hayes, 1983)，是研究海底扩张、板块运动、洋脊跃迁和边缘海陆缘结构的理想场所，备受国内外学者的关注(Briais et al., 1993; Hutchison, 1996; Qiu et al., 2013; 龚再升和李思, 1997; 夏戡原等, 2004; 姚伯初等, 1994; 周蒂等, 2002).通过地球物理资料解释发现，南海在新生代期间经历共轭陆缘扩张(Taylor and Hayes, 1980, 1983; 李家彪, 2005, 2011; 郝天珧等, 2011; 丘学林等, 2011; 孙珍等, 2009, 2011)，其陆缘地壳结构及构造特征蕴含南海海底扩张和形成演化过程重要信息(Hayes and Nissen, 2005).
然而，由于南海东南部海域构造及沉积环境复杂，礁体发育等因素导致对地壳结构探测的难度.近年来，有不少调查在南海东南部开展(金庆焕和李唐根, 2000; 刘海龄等, 2002; 吴世敏等, 2004)，断裂构造主要为NE和NW向，该海域蕴含丰富油气资源，但该区整体研究水平依然不太高，仅有不多的钻井资料都集中在巴拉望近岸附近.丁巍伟等(2011)对穿过南海南部陆缘礼乐盆地的NH973-2测线进行了研究，解释了6个层序界面，并将地层划分为4个构造沉积单元.以往的调查大多是针对浅部构造和盆地地层结构构造和油气资源、大范围区域地质编图等，而对深部结构了解也主要是参考为数较少的海底地震(OBS)(吕川川等, 2011; 郝天珧等, 2011; 丘学林等, 2011; 赵明辉等, 2011)，导致目前对深部地壳结构研究不够系统和深入，缺乏对深部结构在横向差异性上的分析，制约了对南海共轭陆缘对比和扩张过程的准确认识.
因此，本文通过对新采集和重处理的多道地震剖面解释，结合附近钻井及拖网资料、海底地震(OBS)测线的速度结构等资料，对深部结构进行约束.同时开展重震联合反演，对地壳结构特征进行了研究.此外，我们对两条剖面的地壳厚度、拉伸因子进行比较，分析了南海东南部地壳拉张特征及其横向差异性.最后，结合区域的重力梯度异常特征，对礼乐断裂进行了识别，并讨论了礼乐断裂在南海扩张过程中的构造意义.
1 区域地质背景南海东南部海域位于南沙地块的东北部，该海域海底地形起伏变化大，发育海山、槽谷等复杂的地貌单元(刘海龄等, 2017).本文研究区位于南海东南部陆缘海区(图 1).其中礼乐盆地走向为NE-SW，水深变化较大(0~2000 m之间)，该区可划分为三个构造单元，分别为北部坳陷、中部隆起、东南部坳陷，形成“两坳夹一隆”的构造格局(王一博等, 2016).礼乐盆地中、新生代海相地层厚度超过10 km，其中包括约6000 m厚的新生代沉积和厚约4000 m的中生代沉积地层，油气资源潜力巨大(贾连凯等, 2015).
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图 1 研究区海底地形(a)；主要构造和盆地边界图(b) 海底地形参考30 arc seconds水深数据(Becker et al., 2009)，红线为多道反射地震测线973-2和01c2b，白线为海底地震OBS测线OBS973-1，OBS973-2，OBS973-3，OBS2011(Pichot et al., 2014; 丘学林等, 2011)，黑色虚线为断裂，黑色点线为洋陆边界(COB)，橙色虚线为盆地边界. Fig. 1 Regional bathymetry (a) and tectonic setting (b) map of study area Bathymetry data are from Becker et al. (2009). The red lines are multichannel seismic reflection profiles 973-2 and 01c2b, the blue lines are OBS profiles OBS973-1, OBS973-2, OBS973-3, OBS2011. The black dashed lines are faults, the black dotted lines are the continent oceanic boundary (COB) and the orange lines are boundaries of basins. |
研究区自由空间重力异常幅值变化范围为-100 mGal到100 mGal，其中礼乐盆地出现正的高值异常带，而郑和地块出现NE-SW走向条带状正负相间异常特征，南沙海槽出现NE-SW走向负值条状.前人利用重力、声纳浮标、地震等资料对该区域的地壳结构和Moho起伏进行推算，Moho深度大部分大于20 km，其中礼乐滩的Moho深度可达约28 km (Braitenberg et al., 2006; Ludwig et al., 1979; Taylor and Hayes, 1983; 苏达权等, 1996).
晚中生代-晚古新世期间，华南陆缘处于拉张环境，形成了一系列NE-SW向的半地堑构造(Clift and Lin, 2001; Zhou et al., 1995).30~28.5 Ma，西北次海盆和中央海盆开始扩张，28.5~25.5 Ma，中央海盆继续扩张，扩张方向为近NS向(Briais et al., 1993).随后扩张轴发生向南迁移，扩张作用由中央海盆迅速向西传播至西南次海盆.在扩张过程中，南海南部陆缘与华南陆缘分离并向南漂移，最终与婆罗洲发生碰撞(Fuller et al., 1999).前人认为西南次海盆和中央海盆之间由一条转换断层控制.但是对于该转换断层的走向，存在争议.Li等(2015)和刘海龄等(2017)通过对反射地震剖面的解释，认为该转换断层的走向为近NS向，即中南—礼乐断裂.而Cullen等(2010)和Ding和Li(2016)则通过对重力资料进行分析，指出该断层的走向为NW-NS向.本文在分析多道反射地震、OBS和重力资料的基础上，对西南次海盆和中央海盆之间的转换断层进行了识别，并对其在南海扩张中的作用进行了探讨.
2 数据与方法 2.1 数据来源 2.1.1 重力异常重力资料来自Sandwell等(2014)的全球最新30弧秒分辨率的海洋重力数据.自由空间重力异常图(图 3)显示在南沙海槽、礼乐和郑和盆地南侧、巴拉望东南侧等呈现负异常，这个特征与盆地边界和凹陷的海底地形起伏有对应关系.
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图 3 研究区自由空间重力异常图 Fig. 3 Free-air gravity anomalies map |
本次研究所使用的多道地震测线973-2、01c2b由广州海洋地质调查局考察船于2009年采集(见图 1中红线)，其中西测线01c2b(见图 1中红线)，北端从西南次海盆，穿越郑和海域东北部，南端延伸到礼乐盆地西北部，全长近325 km.东测线973-2(见图 1中红线)，北端延伸到至中央海盆，穿越了礼乐盆地东北部，南端延伸到巴拉望附近，测线长度约230 km.
海上采集使用约6 km长度的480道地震电缆，震源使用~8×10-4 cm3容量气枪，道间距12.5 m，记录时间长度约12 s，采样时间间隔2 ms.原始数据通过振幅补偿、静态校正、增益、反褶积、去多次波、速度分析及频谱分析等基本处理，然后进行叠后反褶积、滤波等处理，处理结果剖面成图见图 4和图 5.利用前人在南海东南部陆缘礼乐盆地编制的地层综合柱状图(Yao et al., 2012)(图 2)，解释了两条多道反射地震剖面的主要层序界面，为后续时深转换工作提供数据.
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图 4 测线973-2多道反射地震剖面及其地壳结构解释图 Fig. 4 Seismic profile and interpretation of profile 973-2 |
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图 5 测线01c2b多道反射地震剖面及其地壳结构解释图 Fig. 5 Seismic profile and interpretation of profile 01c2b |
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图 2 南海东南部陆缘礼乐盆地地层综合柱状图; 地层参考Yao等(2012); 化石带参考Taylor等(1980)、Du等(1981) Fig. 2 The comprehensive stratigraphic section, NE South China Sea. Strata refer to (Yao et al., 2012) and fossil zone data based on Taylor et al. (1980) and Du et al. (1981) |
为了研究深部结构，我们参考了最新在多道反射地震测线附近采集的海底地震资料.这些资料分别来自靠近多道反射地震测线973-2的OBS测线OBS973-2(阮爱国等, 2011)，和多道反射地震测线01c2b附近的OBS2011测线(Pichot et al., 2014).
2.2 方法 2.2.1 地震时深关系转换由于研究区从洋盆、减薄陆缘、沉积盆地的水深变化大、构造岩性横向变化复杂，可利用的钻井资料较少，且主要位于礼乐滩、巴拉望盆地陆架区(图 1).我们通过统计钻井标定的去水深后地层与地震反射时间的关系，速度谱转换层间速度，得到海底以下时深关系.
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其中，x为去除水深双程反射时间，单位(ms)，y为海底以下地层埋深(m).
2.2.2 布格重力异常和向上延拓重力异常可以反映关于地壳和地幔的密度分布特征，特别是地壳内部密度的不均匀分布.在海域测量到重力资料，需要消除海水和海底地形对地壳内部异常的影响，即进行布格校正.然后，通过向上延拓方法，可以进一步突出深部密度分布信息.海洋布格重力校正公式为
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其中，ΔgF为自由空间重力异常值(mGal)，H为海底地形深度(m).布格重力异常消除了海水地形的影响，在海盆区域呈现的高值，反映着海洋地壳的密度大于大陆地壳差异特征.
重力向上延拓能够减弱浅层和局部地质体重力异常，并增强深部地质体异常特征.向上延拓在频率域计算公式的系数为
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重力异常水平梯度代表了重力异常g在水平方向上的变化率，它可以突出线性构造特征，确定垂直物性界面的水平位置.重力异常Δg(i, j)的水平梯度公式为(Blakely and Simpson, 1986)：
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其中，(∂g/∂x)和(∂g/∂y)分别为在x和y方向的重力水平导数，水平梯度模公式：
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首先利用反射地震资料解释得到的浅部沉积基底或Moho结构，然后利用附近海底地震(OBS)的速度结构，修改地壳结构模型.在此基础上, 计算模型曲线，并与实测曲线对比，根据两者的差异返回修改模型结构和密度参数，经过这样反复循环计算，直到模型与实测差异降低到设定范围为止.
3 结果 3.1 重力异常特征与分区研究区的重力异常场具有显著的空间分区性，并将布格重力异常水平梯度进行向上延拓2 km、5 km和10 km计算，分别突出不同深度的构造，主要特征如下：
(1) 布格异常主要呈现NE向特征，局部表现为SN和EW向.在陆缘海域，郑和地块的局部重力高比礼乐盆地存在更多，高值达到150 mGal，这些特征可能与隆起，或深部存在密度较高的古老岩块有联系.
(2) 布格异常经过向上延拓不同深度，并计算水平梯度模，可以在多尺度上分析构造的空间分布特征.例如向上延拓2 km、5 km和10 km大致相当于反映场源深度分别为1 km、2.5 km和5 km的异常空间分布特征.洋陆过渡带(COT)附近在不同尺度上均表现比较明显的线性特征，其中郑和地块比礼乐盆地显示出更多条带异常特征，且洋陆过渡带在郑和地块北端变化比较迅速，在礼乐盆地北端变化比较缓慢；水平梯度在地块边界表现出比较明显的线性特征；在研究区东南部俯冲带附近也表现明显性状特征，其中向上延拓10km的梯度模特征最为明显(图 5d).
(3) 布格异常水平梯度模在地块内部也表现方向性特征.在西南部，特别是郑和地块分布NE-SW线性特征，对应着碳酸岩台地，局部起伏分布不均地质体边界；在东北部，特别礼乐盆地线性分布较少，其布格异常幅值分布也较平滑.
3.2 重震联合反演利用多道反射地震资料约束浅部沉积结构和OBS资料约束深部地壳结构，反演结果显示(图 7)沉积物密度变化范围为2.2~2.55 kg·m-3，上地壳密度变化范围为2.6~2.65 kg·m-3，下地壳密度变化范围为2.8~2.9 kg·m-3.主要认识如下：
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图 7 测线973-2(a)和测线01c2b(b)的重震综合地球物理反演解释地壳结构图 Fig. 7 The results of gravity-seismic joint inversion of profile 973-2 (a) and 01c2b (b) |
(1) 测线01c2b剖面反演结果显示在礼乐盆地内部，全地壳厚度变化剧烈，在8~14 km范围波动，其中上地壳厚度变化范围为4~10 km.向北西方向至西南次海盆，地壳厚度先增加至约16 km，然后迅速减薄至约4~6 km.上地壳先增加至约12 km，然后减薄至约3 km左右(图 7a).测线973-2剖面反演结果显示在礼乐滩及其东南部区域，整个地壳厚度约20 km，其中上地壳厚度约9~10 km.跨过礼乐盆地向北，地壳厚度在约140 km的距离内逐渐减薄至7~8 km左右，上地壳减薄至3~4 km(图 7b).
(2) 在南海东南部大陆边缘陆壳减薄区的下地壳存在密度异常偏高体，范围约70~80 km，厚度约2~5 km，密度约比周围偏高0.1 kg·m-3，位置基本上与附近几条OBS剖面下地壳高速层对应一致(图 7a, b).
(3) 南海东南部大陆边缘地壳结构东西存在差异，西部01c2b剖面对应西南次海盆，由陆向洋，岩石圈迅速减薄，洋陆过渡带(COT)(约10~20 km)、远端边缘(约40~50 km)和颈缩带(Necking Zone)(约60~80 km)狭窄；而东部973-2剖面对应中央海盆，由陆向洋，岩石圈减薄缓慢，COT(约20 km)和颈缩带(约100 km)较宽.
(4) 测线01c2b地震剖面解释礼乐盆地内新生代沉积厚度约为4 km左右，新生代基底以下反射不清楚(图 5).而反演结果显示，礼乐盆地沉积厚度约5.6 km，认为礼乐盆地Tg之下存在中生代沉积，并进一步确定了中生界的底界面.但在东边测线973-2剖面(图 4)并未发现此特征.
4 讨论 4.1 陆缘地壳结构特征973-2测线北段的地壳密度与南段一样，说明该剖面并未跨入洋盆，地壳性质仍为陆壳(图 8a)，向下延拓10 km的重力水平梯度似乎也显示该剖面的最北端并未到达洋壳.而01c2b剖面的北西段地壳密度明显高于南段地壳密度，认为该区域为洋壳(图 8b)，这显示中央海盆东南部陆缘具有更宽广的颈缩带(约140 km), 而西南次海盆的东南部陆缘的紧缩带仅40~50 km.另外，中央海盆和西南次海盆的地壳拉伸减薄方式也不同，图 8c显示中央海盆东南部陆缘的上地壳和下地壳减薄量几乎相等，而西南次海盆的东南部陆缘在颈缩带，上地壳减薄量大于下地壳的减薄量.
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图 8 测线地壳结构对比图，测线973-2和01c2b的地壳结构(a) (b)、地壳厚度(c)、下地壳厚度占全地壳比例(d)以及全地壳、上地壳和下地壳拉伸因子对比图(e) Fig. 8 The crust structure of profile 973-2 and 01c2b (a, b); the thickness of crust of profile 973-2 and 01c2b (c), the ratio of the upper crust thickness to the whole crust thickness (d) and the stretching factor of the whole, the upper and lower crust of profile 973-2 and 01c2b (e) |
我们认为造成这种差异的可能原因是中央海盆和西南次海盆地壳初始流变结构不同.地壳流变结构控制了大陆裂谷和裂谷边缘的最终形态.冷的、强的，或者较薄地壳被拉伸时，通常形成受断裂和剪切带影响的不对称窄裂谷，而热的、弱的，或者较厚的地壳被拉伸时，通常形成对称发育的宽裂谷系统(Brune et al., 2017).Brune等(2017)通过数值模拟探讨了全球典型被动大陆边缘的演化模式，认为初始裂谷的宽度与岩石圈壳-幔耦合程度有关，而壳-幔耦合程度又受控于下地壳的强度(Buck, 1991)，下地壳强度越大，壳-幔耦合程度越高.此外，宽的初始裂谷更易于形成宽广且对称的大陆边缘，而不对称的窄裂谷也能形成广阔的大陆边缘.两者的区别在于宽裂谷形成的宽大陆边缘是持续的简单剪切伸展的结果，而窄裂谷形成的宽大陆边缘是裂谷传播造成的穿时伸展的结果(Brune et al., 2014).前人的研究表明南海中央海盆和西南次海盆均为对称发育的宽裂谷型大陆边缘(Ding and Li, 2016; Franke et al., 2014; Pichot et al., 2014)，显示南海海盆张裂初期的地壳是个非常弱的地壳.尽管如此，两个次海盆在地壳结构仍有差异，从现今的地壳结构可以看出，中央海盆东南部陆缘下地壳厚度约占全地壳厚度的50%，而西南次海盆东南部陆缘的下地壳厚度只占全地壳厚度的36%左右(图 8d).这可能表示两个海盆的初始地壳结构存在差异，特别是下地壳的强度不同，导致地壳与地幔发生解耦变形的程度不一(Brune et al., 2017)，形成现今观测到的不同的地壳结构.
4.2 地壳拉张程度岩石圈经过拉张产生盆地或张裂陆缘，其上地壳的脆性伸展以及地壳和岩石圈的减薄，拉张因子被广泛用于定量描述陆缘地壳伸展水平(McKenzie, 1978).目前，对南海东南部陆缘地壳拉张因子的研究相对较少.Franke等(2011)利用重力和地震资料反演了西北巴拉望滨海区的地壳结构，结果显示该区域全地壳的拉张因子可达2.0，而COT附近的拉张因子可达3.0.丁巍伟等(2011)对973-2地震剖面解释，并计算礼乐盆地的上地壳和全地壳伸展水平，断陷盆地的全地壳拉张因子为1.5~2.0，而靠近COT附近的全地壳拉张因子可达3.5左右.全区的上地壳拉张因子为1.2左右.全地壳的拉张因子计算公式(McKenzie, 1978; 丁巍伟等, 2011; 邱宁等, 2014; 张云帆等, 2007)为
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其中，T0表示初始地壳厚度，Te表示当今观测的地壳厚度.由于南海东南部陆缘在南海扩张前是华南陆缘的一部分，华南陆缘的滨海区的地壳厚度约为30 km (Chen et al., 2010), 因此，将此作为初始地壳厚度.计算脆性上地壳的拉张因子的参数可以从地震剖面中获取(Davis and Kusznir, 2003), 根据公式βuc=L/(L-Lt)可算出脆性地壳的拉张因子)(丁巍伟等, 2011)(E=L/Lt，Lt为计算总伸展量，L为研究区域的现今长度).但是Walsh等(1991)指出可能近40%的小断层没有被统计而导致断层的总伸展量估计偏小.考虑到该误差，上地壳拉张因子大概被扩大四成(图 8e).结果显示中央海盆东南部陆缘上地壳拉张因子为1.6左右，西南次海盆东南部陆缘上地壳拉张因子为1.8左右，相差并不大.为了估算下地壳拉张因子，我们假设了一个初始上地壳.考虑到上地壳的变形以脆性(断裂)为主，我们假设在现今剖面中观测到断裂最不发育的区域为一“刚性块体”.地壳受到拉伸时，断裂主要在此“刚性块体”的周缘发育，即假设该“刚性地块”保留了初始上地壳厚度.我们选择01c2b剖面最厚的上地壳作为初始上地壳厚度(13.7 km)(图 8a)，计算了两条剖面的下地壳拉张因子.结果显示西南次海盆东南部陆缘(01c2b)从陆到洋，全地壳拉张因子从2.5增加到5.5左右，下地壳拉张因子从4增加到10左右.其中在距离COT约200 km处，全地壳拉张因子达到4左右，下地壳拉张因子可达7左右，认为该处受到礼乐断裂的影响.而中央海盆东南部陆缘(973-2)从陆到洋，全地壳拉张因子从1.5缓慢增加至4.1左右，下地壳拉张因子与全地壳拉张因子几乎相等.这进一步表明南海中央海盆和西南次海盆在张裂期受到拉张时，不仅下地壳的初始强度不同，地壳的拉伸量也不同.特别是下地壳：西南次海盆下地壳的拉伸程度远远高于中央海盆.
4.3 礼乐断裂的识别及其构造意义中南—礼乐断裂横跨南海海盆，分隔了东部和西南次海盆，其向北延伸可能与南海北部陆缘断裂相连接，而向南延伸的位置却比较模糊(姚伯初, 1995).Tongkul(1990)、姚伯初(1995)认为中南—礼乐断裂为右旋走滑断层，走向近N-S向.刘海龄等(2002)认为中南—礼乐断裂(原文称为“中南—司令断裂”)以南沙海槽为界，北段为右旋走滑，南段为左旋走滑.虽然前人对礼乐断裂的深度做过推测，认为其是一条深度可达莫霍面附近的走滑断裂，控制着南海的扩张作用，但是在多道地震剖面上却很难观测到切至莫霍面的结构.反演结果显示，01c2b剖面在距离COT约250 km处，上下地壳存在水平密度差异(图 7b)，且莫霍面在此处发生下凹(图 8a)，我们认为这是礼乐断裂走滑所导致的结果.此外，布格重力水平梯度图上可以观察到一条较为明显的线性构造(图 6b, 6c, 6d黑色粗线条)，我们认为是礼乐断裂在深部的响应.根据布格重力异常水平梯度图上的线性构造分布特征可以看出，礼乐断裂在12°N以北的区域走向为近N-S向，所在经纬为116°E；而12°N以南，断裂走向转为NNE-SSW向，并可能延伸至巴拉巴克断裂.这种右行走滑断层在走向上发生右拐，可能造成局部张扭性构造应力场(图 9).
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图 6 研究区布格重力异常图(a)、布格重力向上延拓2 km (b)、5 km (c)及10 km (d)水平梯度模等值线图 Fig. 6 Bouguer gravity anomalies (a), Gradient Module of the Bouguer gravity anomalies with 2 km upward continuation (b), 5 km upward continuation (c) and 10 km upward continuation |
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图 9 研究区域三维地壳结构横截面模式图 Fig. 9 Three dimensional pattern of the crust structure of study area |
中南—礼乐断裂构造走向直接影响了对南海东南部陆缘共轭问题的分析，特别是该断裂在东南部是沿着礼乐盆地的东边界还是西边界，分别对应着两种不同的共轭模式.Cullen等(2010)通过对南海海盆布格重力异常的分析，认为西南次海盆和东部海盆之间的转换断层走向为NNW-SSE向，且向南延伸至礼乐盆地的东边界.Ding和Li(2016)也认为该转换断层的走向为NNW-SSE向，并进一步指出礼乐滩与中沙地块共轭；而Li等(2015)认为两个海盆之间的转换断层为近N-S走向，礼乐滩与南海北部珠江口盆地的东沙岛共轭(刘海龄等, 2017).
通过综合分析反演结果和平面布格重力异常水平梯度的特征，我们认为西南次海盆与东部海盆之间的转换并非通过一条转换断层，而是通过两条或者多条转换断层来协调两个海盆的运动(图 10):
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图 10 转换带和中南—礼乐断裂在南海扩张过程中作用示意图 Fig. 10 The role of the transition and Liyue Fault on the spreading of the South China Sea |
(1) 古新世—始新世，礼乐滩和巴拉望位于南海北部，东沙岛南部.其南边为古南海，推测古南海向南俯冲至婆罗洲地块之下.此时中南—礼乐断裂可能已经形成，并控制了南海北部张裂过程.
(2) 早渐新世，西北次海盆开始扩张，礼乐滩和巴拉望等地块开始向南漂移至中沙地块东南部(图 10).这个时期西南次海盆扩张过程受到中南—礼乐断裂的控制.
(3) 晚渐新世—早中新世，礼乐滩和巴拉望等地块继续向南漂移，西南次海盆开始沿着NW-SE方向扩张，此时中南—礼乐断裂东边形成一条新的NW-SE向的转换断层即Cullen等(2010)识别的NNW-SSE向转换断层)分隔两个海盆，两条转换断层之间形成了一个转换带，协调两个海盆不同方向的扩张过程.
(4) 中中新世以来，礼乐滩和巴拉望等地块漂移至现今的位置.
5 结论通过对穿越南海东南部陆缘的两条剖面综合地球物理资料处理和解释，以及地壳厚度和拉张因子的计算，我们主要得到以下认识：
(1) 南海西南次海盆和中央海盆南部陆缘的地壳结构存在东西差异：中央海盆上下地壳厚度相差不大，地壳厚度由陆向洋缓慢减薄，发育宽阔的颈缩带(~140 km)；而西南次海盆下地壳厚度明显小于上地壳厚度.地壳厚度由陆向洋迅速减薄，发育狭窄的颈缩带(~50 km).
(2) 西南和中央海盆南部陆缘的上下地壳和全地壳的拉张因子存在差别，反映出拉张模式不仅纵向非均一，而且横向也存在差异.
(3) 礼乐断裂为一条延伸至莫霍面的深大走滑断裂，其走向沿着礼乐地块与郑和地块的边界，由北部的近NS向向南变为NE-SW向，控制了两个地块在南海扩张时期的相对运动.
(4) 南海西南次海盆和中央海盆之间不只一条转换断层分隔，可能由两条或多条转换断层形成的转化带分隔开来.
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