南海西北部是南海张裂和哀牢山-红河断裂带走滑剪切共同作用的区域，构造变形和岩浆活动特征十分复杂。本研究基于长电缆多道地震反射剖面、卫星重磁数据和邻区已有的广角地震折射剖面，对南海西北部地壳结构、构造变形和新生代岩浆活动进行了详细调查。结果发现，研究区盆地/坳陷内的基底铲式正断层垂直断距一般超过0.5km，而隆起上的基底正断层的垂直断距则一般远小于0.5km。基底正断层垂直断距的分布与地壳减薄程度一致。研究区岩浆活动十分发育，裂陷期岩浆活动少量发育于盆地/坳陷和洋陆过渡带内，而裂后期岩浆活动则在盆地/坳陷、隆起和海盆内广泛发育，最强烈的活动期次为5.5-2.6Ma。基于本研究和前人的地球物理及地球化学结果，我们认为源自于南海张裂时期软流圈部分熔融形成的地幔上涌为裂陷期岩浆活动提供了物质来源，之后与地幔柱有关的地幔上涌为南海海底扩张时期及海底扩张停止之后的岩浆活动提供了充足的岩浆物质。基于研究区上、下地壳和全地壳拉伸系数计算结果，本研究发现南海西北部上、下地壳发生了非均一性减薄：在西沙隆起、中沙凹陷、中建南盆地和中建海槽等构造单元，上地壳减薄程度高于下地壳；而在琼东南盆地、中沙隆起边缘和中建隆起等构造单元，下地壳的伸展则强于上地壳。南海西北部的这种差异伸展作用显示上地壳的块断作用和下地壳流在不同的构造单元扮演着不同的角色。特别地，下地壳的差异伸展可能是深部岩浆加热、地幔对流剪切应力和不同构造单元沉积物负载共同作用的结果。

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