南海海盆的地壳为洋壳,在新生代它经历了大西洋型海底扩张的演化历史。海盆中有三个残留的海底扩张中心,并发生过两次海底扩张。第一次海底扩张发生在晚始新世—早渐新世,扩张方向为北西—南东向,产生了南海西北海盆和西南海盆。第二次海底扩张是在晚渐新世—早中新世进行的,形成了南海中央海盆。多扩张中心和多次海底扩张,是受周缘大陆运动所制约的,它是边缘海海底扩张的一个重要特征。作者推测,南海海盆在新生代的构造演化史,是受太平洋板块向欧亚大陆俯冲,以及印度板块与欧亚大陆发生碰撞这一双重作用所制约的。印度板块与欧亚大陆碰撞后,改变了亚洲大陆下的上地幔流场,而俯冲的太平洋岩石圈则阻挡了上地幔流场向东流动。这样,在南海地区,西部的上地幔流场是向东南方向的,而东部的流场是向南的。这可能是南海海盆的多扩张中心及多次海底扩张之原因。