珊瑚礁支持了对全球气候变化响应最敏感的生态系统之一,其地貌演化是海面变化记录的重要载体。研究珊瑚礁的地貌形态与演变,能够揭示过去的海面变化,加深对地球构造运动与海洋动力及珊瑚礁生物作用过程的理解,还能为当前南海珊瑚礁的岛礁建设提供理论基础。目前,无论是对珊瑚礁现代地貌还是埋藏古地貌的研究都以定性为主,定量研究相对匮乏,有关珊瑚礁地貌演化对海面变化响应的研究,大多系概念性认识,缺乏典型的实例与准确的时间标尺。南沙群岛北部,发育了一系列NE-SW向雁形式排列的椭圆形环礁,是研究珊瑚礁地貌形态及其对海面变化响应的理想地区。本文选取其中面积最大的郑和环礁为研究对象,基于2017年8～9月采集的浅层地震剖面数据,并进一步收集遥感影像,对郑和环礁现代和埋藏古地貌进行定量分析,探究末次冰期以来几个重要时段内其地貌对海面变化的响应。郑和环礁整体形状率为0.253,紧凑度为0.66,礁盘形态规则,大致呈椭圆形;延伸率较高,约为2.75,西侧礁盘宽大,东侧狭窄;礁坪发育指数为0.3,正处于环礁发育的早期阶段,为半开放型-准封闭型环礁,远未台礁化。郑和环礁自SE至NW发育了完整的向海坡、外礁坪、内礁坪、潟湖坡与潟湖盆等水下地貌单元带。其中,SE侧向海坡坡折线水深约30～35 m,上坡带坡度为19.29°,宽约50 m;礁坪水深范围为10～25 m,SE侧礁坪宽约890 m;SE侧潟湖坡礁原坡坡度为15°,宽约60 m,无点礁发育,坡折线水深约40～45m,沙坡坡度和缓,有点礁发育,宽约90 m;潟湖盆东南部至西北部水深逐渐变深,水深范围为50～80 m。郑和环礁的礁体结构遵循“上截锥型”理论。郑和环礁礁坪与潟湖基底内的侵蚀面和多种典型地震相揭示了一系列特征埋藏古地貌。埋藏点礁广泛分布于潟湖基底内,顶部相对水深约为65 m,底部约为75 m,顶部埋深约15 m;受限潟湖相和开放潟湖相埋藏于潟湖基底内,前者相对水深约70～75 m,上部埋深约10～15 m,后者相对水深约65～70 m,上部埋深约5～10 m;浪蚀阶地发育于礁前向海坡,宽度约为200 m,高约10 m,水深约为50～60 m和80～90 m;侵蚀面A发育于潟湖基底内,相对水深约为70～80 m,侵蚀面B发育于礁坪基底内,相对水深约30～40 m。基于对现代和埋藏古地貌的定量研究,结合前人所建立的晚更新世以来南沙海区的海面变化理论曲线,进一步分析表明:末次冰期盛冰期,海面下降,郑和环礁原生礁体暴露为岛,礁缘坡在原生礁体的基础上向海侧发育了沉积建造,原生礁死亡的原因为海面快速下降导致的礁体出露;冰后期以来,海面快速上升,郑和环礁经历了四次主要地貌演化阶段,每一次的沉积旋回事件都有与之伴生的沉积体发育,四个礁体沉积阶段的方向均为向陆侧,礁体死亡的原因为海面快速上升导致的礁体沉没。郑和环礁现代珊瑚礁开始发育于全新世早期。