衢山岛位于浙江东北部,主要受到一系列NNE向断裂带的影响。衢山岛花岗岩岩体主要出露于衢山岛西北部,岩性主要包括正长花岗岩、二长花岗岩、花岗斑岩及少量石英二长岩,野外地质调查发现岩体具有中心相为中粗粒正长花岗岩-过渡相为中细粒二长花岗岩及正长花岗岩-边缘相为花岗斑岩的分带特征。岩相学及地球化学特征表明岩石具有高硅、富碱,贫镁、钙的特征,A/CNK分子数之比在0.96-1.17之间,说明它们属准铝质-弱过铝质花岗岩,属于高钾钙碱性系列。衢山岛花岗岩大多数为高分异的I型花岗岩,在球粒陨石标准化配分模式图解上表现出轻稀土富集、重稀土较平坦的“右倾”配分模式,以及中心相-过渡相-边缘相出现由弱到强的Eu负异常(0.13~0.89),表明岩浆来源与壳源物质的部分熔融有关。花岗岩微量元素中的K、Rb及Th、U、Pb相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti及Ba、Sr相对亏损;花岗岩大多具有低Sr、较高Yb的特点,属南岭型花岗岩;以上特征表明衢山岛花岗岩岩体形成于正常或减薄的地壳厚度环境。衢山岛花岗岩岩体中的中粒二长花岗岩、中粒正长花岗岩、中粗粒正长花岗岩在高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb法定年结果分别为100.5±1.7Ma、100.0±1.1Ma、98.0±1.2Ma,显示均形成于燕山晚期。岩石地球化学数据及构造环境判别图表明衢山岛花岗岩形成于造山后伸展环境,这一伸展背景应该与古太平洋板块俯冲亚欧大陆后拆沉有关。