三水盆地位于南海北缘,是中国东部地区中距离南海最近的盆地之一。相对于南海北缘的其他新生代火山岩喷发地区,三水盆地的火山活动喷发面积大,具有完整的中-新生代地层记录和可靠的火山-沉积序列,且火山活动时间恰好处在南海开裂前的关键时段内。尤其是喷发于华涌组中期的第X期,是盆地内火山活动规模和喷发强度最大的一期,且该期主要以粗面岩为主。本文对三水盆地走马营、黎边山、驿岗、狮岭和西樵山的新生代粗面岩样品进行了矿物岩石学、年代学和地球化学的研究,并结合野外踏勘和相关地质资料,探讨了粗面岩的成因类型和构造环境。三水盆地新生代粗面岩新鲜面颜色为灰-灰绿-灰紫色,块状构造,粗面结构。斑晶主要为碱性长石,辉石、角闪石等暗色矿物含量较少。粗面岩为中性火山岩,属钾玄岩系列,具有富碱、低钛、低铁和高铝的特征。富集Th、U、Ta、Nb、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti元素,稀土元素总量含量较高,变化范围较大,为明显右倾的轻稀土富集型,具低压型粗面岩的特征。三水盆地粗面岩主要可见于盆地西半部的中部黎边山一带和西樵山附近,本文首次厘定了三水盆地西樵山、走马营、黎边山、狮岭和驿岗粗面岩的喷发期次,盆地中西樵山粗面岩的喷发至少达到2期,狮岭、驿岗和黎边山粗面岩主要集中在48~52Ma喷发,走马营粗面岩的喷发至少达到3期,并将研究区内火山喷发时代推迟至晚渐新世即南海扩张发生之后,说明伴随南海扩张,三水盆地仍存在与南海扩张相伴生的火山活动。同时确定了走马营最早喷发时间为古新世早期,从而进一步与研究区沉积序列相呼应,大体锁定了裂谷活动的起始时间。三水盆地火山岩分析表明其具有双峰式火山岩组合(玄武岩-粗面岩/流纹岩)特征,且本文粗面岩是由幔源玄武质岩浆的结晶分异作用形成的,产出于大陆板内裂谷环境。研究区内粗面岩和同一起源的长白山天池、Saudi Arabia(沙特阿拉伯)、Kenya rift(肯尼亚裂谷)和Antarctica的粗面岩具有相似的地球化学特征。