南黄海位于下扬子地区,邻近苏鲁造山带,为发育在中—古生代海相地层之上,经中—新生代构造运动强烈改造的叠合盆地,地质构造十分复杂。本论文基于南黄海OBS2013深地震探测测线,利用布设在海底的OBS所接收到的、源自大容量气枪激发的广角反射/折射地震信号来获取地壳深部的地震波走时数据,弥补了多道地震的不足,填补了该地区深地震探测的空白,对于了解该地区的深部构造特征、莫霍面形态和含油气盆地内部结构等具有重大意义。主要结论如下:在了解研究区地质构造背景以及震相分析的基础上,结合已有多道地震剖面进行浅部约束,利用射线追踪、走时拟合等方法进行数据结构模拟,获得了OBS2013测线的2D速度结构模型。模型内共追踪到地壳内不同层位的多组广角反射/折射震相,信息十分丰富,其中包括莫霍面反射震相Pm P在内的多组反射震相十分发育,表明南黄海地区的陆壳结构与多折射波发育的洋壳结构存在明显差异,同时研究区内也存在由多期次构造运动产生的区域性不整合面。通过重力正演拟合的方法对获得的2D速度结构模型进行对比验证,结果显示计算重力值与实测重力值趋势是相同的,说明速度结构模型是可信的。通过对南黄海地区磁力数据进行分析,认为海相地层中存在高速的挤压褶皱型古潜山,中部隆起带北缘发育中—新生代的岩浆岩侵入体,该处沉积基底未见大规模隆升,仍存在较厚的海相沉积层。海相上下构造层内速度展布以及起伏状态的差异表明了加里东运动造成的志留系泥页岩低速层作为构造滑脱面存在,印支运动在滑脱面上下的表现力度存在明显差异。速度结构模型中沉积层及地壳内反射界面的起伏表明下扬子地区最显著的印支运动使得南黄海地区自南华纪至中—晚三叠纪以来的沉积层卷入了构造变形带中,南黄海地区在印支期受到了强烈的挤压变形作用,在深地震剖面上与中生代末期盆地的断陷拉张作用形成了明显的对比。南黄海地壳速度模型中未见高速地幔物质的大规模上涌,结合区域构造背景分析,认为盆地内现今的两坳夹一隆的构造格局是在太平洋构造域拉张应力场的作用下形成的。2D速度模型从深地震剖面的角度清楚地展示了南黄海地区中生代以来早期挤压为主、后期拉张为主的两种截然不同动力学机制。