琼北地区晚新生代以来构造活动强烈,地震活动频繁,1605年发生琼州7.5级大地震造成东寨港地区大面积陆陷成海。研究与地震有关的构造活动对揭示东寨港沉降过程与沉降机制、重大工程建设及防震减灾具有重要意义。本文通过遥感解译、野外构造地貌调查、高密度电法和大地电磁(EH4)探测、断裂联孔剖面综合分析,结合ESR和OSL年代学测试,建立了东寨港地区不同构造地貌单元的晚新生代地层层序;分析了琼北铺前-清澜断裂北段的晚新生代构造特征,揭示了东寨港沉降过程,初步探讨了东寨港沉降机制。东寨港地区由演丰火山岩台地、东寨港泻湖平原和锦山剥蚀台地三个构造地貌单元组成,在各地貌单元面上发育的新生代地层主要为中新统长流组、上新统海口组、下更新统秀英组、上更新统八所组及全新统琼山组和烟墩组。铺前-清澜断裂北段由东寨港东岸断裂和西岸断裂组成,东寨港西岸3条东倾正断层和东寨港东岸7条西倾正断层构成了东寨港地堑构造。东寨港地堑及断裂经历了三次构造活动:中新世之前断裂活动使东寨港地区呈现出由东向西高程逐渐降低的阶梯状地貌;中新世末上新世初,东寨港西岸断裂开始形成,与东岸断裂一起控制了东寨港地堑的雏形;晚更新世之后铺前-清澜断裂进一步活动,1605年大地震使得东寨港地堑快速下沉,导致大面积陆陷成海。根据86个钻孔资料制作的东寨港地区新近纪以来不同时期沉积物等厚度图显示,该区的沉积中心从新近纪以来存在由西向东迁移过程,沉积速率也存在明显的变化。中-上新世、早更新世、晚更新世和全新世各个阶段的平均沉积速率分别为12 mm/ka、10 mm/ka、67 mm/ka和1922 mm/ka,显示中更新世之后沉积速率骤然增大,并在全新世达到最大,即东寨港凹陷晚更新世以来处于快速沉降过程中。中-上新世东寨港的沉降主要受到北西向断裂和东西方向断裂的联合控制。早更新世以来的沉降主要受到北西向断裂的控制作用;晚更新世以来北西向断裂活动增强,东寨港断陷带内部进一步活化导致沉降加速。因此,铺前-清澜断裂在北西向主应力作用下正断层效应导致的断块型差异升降运动控制了东寨港地堑的下沉。