南海北部珠江口盆地是新生代被动陆缘张裂型盆地,随着深水油气勘探和深水盆地研究的推进,珠江口盆地上下地壳伸展存在不均一性、陆坡在张裂样式上明显不同于陆架地区、陆架坡折在张裂结束后曾发生快速跃迁等一系列地质现象和地质问题呈现在我们眼前。这些问题的解决对被动大陆边缘演化过程的认识具有重要的推动作用。本文运用构造物理模拟实验分析热地壳、向洋减薄地壳和有岩浆影响的向洋减薄地壳上发育的裂陷结构特征,为数值模拟提供初始流变结构的依据。根据中国海洋石油总公司(CNOOC)提供的地震地球物理数据,计算出南海北部地壳的拉张因子(β)分布。选取白云凹陷内14条精确解释的长地震剖面,分别计算出沿剖面的上下地壳拉张因子,获得拉张因子的平面分布,揭示上下地壳在拉张过程中的不同贡献,验证与物理模拟取得的关于流变结构和变形规律的认识是否支持相应的变形过程,是否与实际的变形规律相吻合。结果显示:南海北部地壳拉张因子由西北向东南逐渐变大,反映了地壳由陆向洋减溥的特征。白云凹陷拉张因子最大值为4,表明白云凹陷经历强烈的拉张作用。上地壳拉张因子较小,而下地壳比上地壳的拉张贡献大。表明白云凹陷新生代变形受脆性伸展作用控制不大,而主要受韧性伸展作用控制,上地壳拉张减薄区与凹陷的沉积范围一致,但变化趋势相差较大。数值模拟计算结果表明白云凹陷初始地壳应为一个热减薄地壳。下地壳拉张因子由北部向南海深海盆边缘逐渐增大,并出现两个拉张中心,分别对应于白云凹陷和荔湾洼陷。在23.8Ma、13.8Ma这两个时期,陆架坡折带形态都与下地壳拉张因子等值圈闭的外缘走向近似,且都处于下地壳强烈变化的地区,推测由下地壳伸展和下地壳流动引起的盆地沉降沉积作用是控制陆架坡折带发育位置的一个重要因素。构造物理模拟试验的方法证明了地壳具有不同初始流变结构条件下,产生的裂陷结构不同,对比白云凹陷的实际断裂规模,实验证明白云凹陷在变形前应为热减薄型地壳。推测与白云凹陷在晚中生代处于俯冲带的前缘,在新生代变形期间位于构造转换带上有关。