南海周边陆域在南海海盆裂解过程中所产生的火山-沉积记录是否与海盆裂解存在关联是个具有挑战性的科学问题。广东三水盆地是贴近南海北缘的晚中生代-早新生代火山-沉积记录产生和保存最为完整的地区,本文通过对三水盆地沉积层序的系统研究,辅以火山岩的资料,对盆地从早白垩世到中始新世的地质演化进行研究,部分回答了研究区火山-沉积记录对大陆边缘性质转换和大陆早期破裂如何响应这一重大的科学问题。笔者通过火山-沉积组合分析,对盆地在晚中生代-早新生代的演化格局产生明确的认识,结合泥岩颜色指数分析盆地水深的变迁规律,在时间维度上总结出盆地主体环境的冲积扇-扇三角洲-深湖相-三角洲相-冲积平原的演化脉络。在层序界面识别和旋回对比分析的基础上,结合盆地形成的构造应力场及构造作用方式,对三水盆地层序结构划分出四种层序样式:即挤压抬升型层序、裂陷拉张型层序、均衡沉降型层序和水退填充型层序。三水盆地作为一个从晚中生代到早新生代持续发育的沉积盆地,实际上对应不同的大陆边缘性质,表现出截然不同的两阶段演化模式。第一阶段具前陆型山间盆地基本特征,沉积中心众多,一般发育于被分隔的小型山前凹陷,充填盆地的物质均是近源且类型多样;第二阶段具伸展的裂谷盆地特征,沉积中心逐步聚合、扩展,在盆地内连为一体,物质来源趋于单一。两阶段的分野在时间上大体位于中、新生代之交即大塱山组和莘庄村组之间。综合沉积、层序、火山和构造等基本地质记录,认为三水盆地在结束中生代挤压抬升的发育历史之后,从新生代开始即处在持续的张裂过程之中;盆地开裂的原因是地幔热源上涌,在南海北缘的张裂体系中占有突出地位,为南海早期演化经历主动裂谷阶段提供了重要依据;然而由于开裂前区域构造活动造成陆壳较厚,岩浆活动受到压制,三水盆地遂成为夭折的非典型主动裂谷盆地,并未发展为其后南海扩张的中心。