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在新生代各个历史阶段，莺琼盆地、珠三盆地和北部湾盆地的古地温依序降低，并和今地温分布特点相似。新生代生来，三大盆地的地温也都有一个逐渐降低并在近期有所回升的趋势，珠三盆地相对变幅不大，莺琼盆地早第三纪的地温比现代更高，北部湾盆地晚第三纪相对低温的特点明显。这些区域地温的差异及其历史的变化，主要不同由于深部地热背景的不同和变化，而是因古地温研究区间沉积物热特性不同的结果。