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南海北部已开展的多条海底地震(OBS)探测均揭示东沙海域附近下地壳存在速度7.0～7.6km/s的高速层，但其成因存在争议。东沙西南海域长电缆(6km)多道反射地震剖面MCS-D80的双程旅行时5～10s段存在丰富的反射同相轴，但由于缺乏可靠速度信息，无法判定其深反射属于正常地壳还是存在高速层的异常地壳。 多道反射地震利用长电缆接收多次覆盖的共反射点记录，可提供精细的地层结构信息，但是深部速度谱能量团分散，难以得到准确的速度。OBS可接收大偏移距折射波走时，可得到可靠速度值，故将二者联合处理，利用反射地震提供深度信息，折射地震提供速度信息，可获得更加完整的地壳结构。 为深入理解MCS-D80显示的深反射的地质意义，沿此测线布置OBS(15台)地震测线(OBS-D80)，测线长300km，从水深800m陆坡延伸至3760m深海平原。本文利用OBSTOOL软件进行预处理（位置校正和时间校正等）、震相识别。然后使用三种方法进行速度成像:(1)利用FAST tomography软件进行初至折射波层析成像，目的是快速了解地壳基本结构;(2)利用RAYINVR进行射线追踪正演模拟，目的是准确识别震相类型;(3)利用JIVE3D进行反射/折射联合反演获得详细的地壳速度结构信息。 结果表明:新生代沉积层速度1.6～3.5km/s，厚度约2km，在洋陆过渡带沉积基底受新生代岩浆活动影响，起伏较大。中生界速度4.0～5.5km/s，厚度约3km，主要分布在陆坡区。地壳厚度由陆坡的25～23km减薄至洋盆的8km。地壳下部存在7.0～7.6km/s的高速块体，高速块体分布不均匀。在上陆坡处上地壳存在向上凸起约8km的高速异常，在多道地震剖面中表现为杂乱反射的背斜构造，上覆晚新生代地层也同步形变，邻近的OBS93、OBS2006-3及其对应的多道剖面均有相同现象，表明东沙盆地在南海停止扩张以后仍有隆起活动的迹象。因上陆坡和洋陆过渡带晚新生代岩浆活动活跃，认为下地壳高速块体是由海底扩张停止后岩浆侵入形成，且这期隆起活动与南海北部陆缘下地壳高速块体的形成密切相关。此背斜与高速块体对应，推测背斜成因于岩浆侵入作用，不是俯冲挤压作用的结果，俯冲带不在东沙盆地，其具体位置仍需研究。