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基于南海北部深水区采集的长电缆深大地震剖面和随线重磁资料，以长电缆地震速度构建的岩石圈速度结构与几何分层作为地壳密度初始模型设计的依据，采用地震约束条件下的人机交互重力反演方法，获得了研究区沿地震测线剖面的地壳密度结构和基于三维重力异常建模的岩石圈三维密度结构，揭示出了琼东南盆地各凹陷地壳密度结构特征和沉积充填结构。通过与参考岩石物性参数的对比分析。初步识别出了琼东南盆地大型构造单元上地壳层岩性，从而为加深南海北部深水区深部结构的形成与演化研究提供了新的途径和依据。