珊瑚岛礁作为海洋中宝贵的国土资源，不仅是海洋资源开发和海洋权益保护的重要基地，也是研究区域构造演化和全球环境变化等前沿科学问题的重要载体。我国南海发育大量珊瑚岛礁，总面积约37200 km2，形成岛礁林立的独特海洋地貌景观。这些珊瑚岛礁在形成演化过程中，受当时气候、海平面变化及岛体沉降与抬升等因素的影响，地层中普遍发育松散砂砾层及不整合面, 常出现溶蚀和孔洞，这既为岛礁的开发利用埋下了潜在的地质灾害隐患，也为研究南海构造演化和环境变迁提供了理想窗口。然而，受作业条件限制，传统海洋地球物理技术和钻井样品很难呈现珊瑚岛礁本体精细的三维浅表地质结构，且作业成本高、效率低。因此，如何发展一种适合珊瑚岛礁特殊环境的经济高效三维成像技术，是珊瑚岛礁工程开发利用和可持续发展中需要解决的迫切问题。
俯冲带是地球深部与表层物质和能量交换、多圈层相互作用的关键地带。揭示与流体作用相关的岛弧岩浆活动和俯冲洋壳熔融的成因机制是认识和理解地球内部水循环和俯冲带地表协同演化的重要内容，其研究成果将为揭示灾害性火山活动机制（如2022汤加火山喷发）和防灾减灾提供重要参考信息。
南海是我国四大海中唯一发育洋壳的海盆，是板块边缘俯冲-张裂形成的特殊类型的边缘海。厘清南海的构造演化历史对于认识板缘型边缘海成因、完善板块构造理论具有重要意义。南沙地块的裂离与南海海盆扩张是紧密相连的构造演化过程。
广东省地处华南陆块东南缘，在中生代经历了多期挤压和伸展构造事件，发育有大规模的变形、走滑断裂、岩浆活动和相关的多金属矿等。并分布有两条世界级成矿带，即南岭成矿带和东南沿海成矿带，在地理位置上与赣江断裂带和政和-大埔断裂带关系紧密.
巨大俯冲型地震及其引发的海啸对人类造成了严重灾害，包括2004年苏门答腊9.2级与2011年日本东北9.0级超大地震等。但因其地质的复杂性，目前科学界对巨大地震的控制因素还存在争议。？
随着全球变暖，冰盖融水和海洋热膨胀加剧，其导致的海平面快速上升对岛礁以及沿海城市造成影响越来越大。未来海平面变化的趋势、幅度和速率备受国际学术界和全社会的关注。重建海平面的精细变化过程一直是全球变化研究的热点和难点问题。造礁滨珊瑚因具有生长速率高、年生长层清晰、可开展高精度铀系（U-Th）测年，以及对周围海水环境变化响应敏感等优势，是海洋环境变化的绝佳天然记录者。造礁滨珊瑚在南海广泛发育，为重建海平面变化提供了有利条件。？
海滩岩是碳酸盐矿物胶结海滩沉积物形成的海岸带沉积岩，其快速强烈的胶结作用可减少海平面上升造成的海岸侵蚀，有效保护海岸带生态系统。因此，对海滩岩胶结机理的研究可为海岸带护岸工程提供生态、绿色、环保的解决思路。
全球变暖、持续上升的海温不断逼近（或已经超越）热带珊瑚的耐受极限，导致全球爆发严重白化事件越发频繁。寻找“避难所”（某些礁区具备特定的环境因素，能够抵消强太阳辐射或高温带来的热胁迫效应，从而保护珊瑚 “逃过”严重白化），对珊瑚礁的保护和人工修复等越发重要。其中，“边缘珊瑚礁”（相对高纬度珊瑚礁、浑浊水体珊瑚礁等）被认为具有一定的潜力，但国际上一直争议不断。
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