新的区域地质调查在海南岛东北部木栏头地区识别出一套从前未知的中级变质杂岩。木栏头变质杂岩主要沿林新—木栏头—虎威岭—赤坡—七星岭—新埠海—铺前海边沿岸呈基岩或不同尺度的无根岩块断续出露，其主体是钙硅酸盐岩和正、副片麻岩，含有少量斜长角闪岩、石英岩和大理岩，并按分布区域可进一步区分出林新片麻岩-斜长角闪岩组合、木栏头变质火山岩-钙硅酸盐岩组合、虎威岭-七星岭片麻岩-钙硅酸盐岩-大理岩组合和新埠海-铺前片麻岩组合等四套岩石组合。对30件变质基性岩、变质中酸性岩、变质碎屑沉积岩、钙硅酸盐岩以及花岗和伟晶岩脉等不同类型岩石的锆石U-Pb定年结果表明，木栏头变质杂岩的原岩主体是一套二叠纪火山-沉积岩系，其内含有少量二叠纪花岗质侵入岩以及前寒武纪结晶基底的残留。前寒武纪结晶基底主要包括古元古代晚期（1670 Ma）碎屑沉积岩和中元古代早期（1460～1410 Ma）花岗质片麻岩，晚二叠世碱性花岗岩中还存在大量单一的中元古代晚期（1180 Ma）继承锆石。变质沉积岩中的早期碎屑锆石年龄峰值为2550～2490 Ma、1850～1780 Ma、1600～1560 Ma、1450 Ma和1100 Ma,表明其物源主要来自于海南岛中部的抱板群、石碌群和石灰顶组。二叠纪花岗岩的侵入时代主要为280 Ma和260 Ma,与陆缘弧前盆地环境下形成的火山-沉积岩系的时代基本一致。这些沉积岩中的碎屑锆石除具有395～345 Ma和280～256 Ma两个年龄峰值外，部分样品还含有960～930 Ma和450～410 Ma两个重要年龄峰值，与前人在海南岛晚古生代地层中获得的年代学结果相似。木栏头变质杂岩经历了晚二叠世—中三叠世（254～235 Ma）高角闪岩相区域变质和深熔作用以及花岗和伟晶岩脉的大规模侵入，独居石U-Pb定年表明中侏罗世（159 Ma）花岗岩脉也侵入其中。结合近年发表的研究资料，我们认为海南岛应属于印支陆块的一部分，由中元古代结晶基底和早古生代盖层构成的琼南地体以及该地体演化而来的琼北构造混杂岩带两个次级构造单元组成，邦溪-晨星构造带或昌江-琼海断裂不能被视为华南和印支陆块间的构造边界，真正的古特提斯缝合带（即金沙江-哀牢山-马江缝合带的东延）应位于木栏头北部，大致相当于现今琼州海峡断裂的位置。华南和印支陆块间古特提斯洋盆的关闭始于石炭纪（340～300 Ma）洋壳的南向俯冲，形成北部的潮滩鼻榴辉岩和南部的邦溪-晨星弧后盆地，二叠纪时期（280～255 Ma）洋盆持续俯冲形成海南岛主体大陆岛弧以及木栏头弧前盆地，而后洋盆最终关闭并进入到陆-陆碰撞和碰撞后伸展阶段，从而形成木栏头变质杂岩以及海南岛内部其他三叠纪变质岩和同期花岗质岩石。