中国南海是太平洋西南侧的一个边缘海，北边是我国的华南大陆和台湾岛，西边是中南半岛和马来半岛，南边是苏门答腊岛和加里曼丹岛，东边是菲律宾群岛。南海外形大致呈椭圆形，长轴3140km,NE向，短轴1250km,NW 向，面积350×104km 2（刘昭蜀等，2002）。南海北部、西部和南部水较浅，中部较深，东部最深。大陆架、大陆坡和深海盆地组合成缺口朝东的马蹄形海底地形（图1.1）。大陆架水深150m以上，面积168.5×104km 2；大陆坡水深150～3800m，面积126.4×104km 2；深海平原水深3800～4200m，面积55.1×104km 2。海底地形整体上构成三级阶梯。其中，陆坡坡度较大，陆架和深海盆地地势平坦。海底平原分布有海岭和海山，东部有马尼拉海沟，深达5377m（刘昭蜀等，2002）。
西沙海域位于南海西北部陆坡区，海底地形表现为东部和西部较高，中间较低，最大水深1500m（图1.2）。目前有40多个岛、洲、礁、滩分布在这个海域内（即西沙群岛），岛屿总面积8km 2，是我国南海四大群岛中陆地总面积最大的群岛。包括8个环礁，即永乐环礁（辖12岛、1礁、1沙洲）、宣德环礁（辖6岛、6沙洲、1滩）、东岛环礁、华光环礁、浪花环礁、玉琢环礁、北礁环礁、盘石屿环礁；1个台礁（中建岛）和1个淹没的滩（嵩焘滩，水深232m）。本书中提到的西琛1井位于西沙群岛永乐环礁的琛航岛上，西永1井位于西沙群岛宣德环礁的永兴岛上。
西沙海域各岛、洲、礁、滩地貌特征受东北和西南方向季风及相应海流潮差的影响，风浪作用将珊瑚和贝壳碎屑等堆积成大小不等、形状各异的灰沙岛。一般高度不大或仅高于高潮面，海拔最高的石岛高度为13m，其余高度均在9m以下，一般为1～5m。灰沙岛地貌形态以沙堤、潟湖、沙平台、洼地、海滩岩等最为常见。由于年降雨日达133天，降雨量1505mm，年平均相对湿度82%，故有15个岛植被较为发育，包括永兴岛、东岛（现为自然保护区，面积1.6km 2，为第二大岛，有野生黄牛数十头）、金银岛、甘泉岛、珊瑚岛、晋卿岛、琛航岛、广金岛、中建岛、南沙岛、赵述岛、中沙岛、北岛、中岛、南岛。另外，石岛有少量灌木，银屿岛有少量杂草生长（许红等，1989）。
按照基底构造和上覆沉积地层特征，西沙海域可分为东部岛礁区（礁盖区）和西部盆地区（图1.2）。东部岛礁区为西沙隆起的较高部位，海水深浅不一，基底之上直接覆盖礁相沉积地层，目前西沙海域出露的岛礁主要位于该区；西部盆地区处于西沙隆起的西斜坡向琼东南盆地延伸部位，海水普遍较深，地质历史时期有生物礁发育，但目前多被淹没和覆盖。
图1.1 南海地貌特征
（图中方框为本次研究工区西沙海域的范围）