海南岛于晚古生代发生了裂谷作用。在石炭纪发育了由玄武岩与流纹岩组成的双峰火山岩。在晚古生代地层中广泛地发育了多层受裂谷断裂控制的河流相山间型砾岩。以碎屑岩为主的晚古生代沉积中,主体部分为海相,下部及上部为陆相。碎屑岩的岩石学及岩石化学研究表明,其形成的构造背景为大陆裂谷。裂谷演化到由大陆裂谷向陆间裂谷过渡的阶段后,即告夭折,裂谷盆地为一个向西开口的海湾。