西沙海槽盆地是一个发育在南海北部陆坡深水区的新生代沉积盆地,接受了厚1 500～8 000m的沉积,沉积层中部厚,南北薄,呈南北分带特征。地震剖面上表现出下断上拗的特点,盆地裂陷期的构造样式以"多米诺式半地堑"或"地堑"为特征,控制半地堑发育的主要断层有F1、F2、F3、F4、F5。盆地发育经历了古新世—渐新世断陷和中新世—第四纪拗陷两个主要演化阶段,断陷阶段发育陆相河湖相沉积,拗陷阶段发育浅海-半深海沉积。
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