海南岛从平面上看，就像一个椭圆形雪梨，横卧在碧波万顷的南海之上。海南岛的长轴呈东北一西南向，长约300余公里，西北一东南向为短轴，长约180公里，面积约3.54万平方公里，是中国仅次于台湾岛的第二大岛。
海南岛北隔琼州海峡，与雷州半岛相望。琼州海峡宽约30公里，是海南岛和中国大陆间的海上“走廊”，又是北部湾和南海之间的海运通道。由于邻近大陆，加之岛内山势磅礴，五指参天，所以每当天气晴朗、万里无云之时，站在雷州半岛的南部海岸遥望，海南岛便隐约可见。
海南岛是一个历史不长、但风景优美的沿海岛屿，为中国第二大岛。在地质时期，海南岛原与华夏大陆相联，后断陷形成的岛屿。从平面上看，海南岛就像一只雪梨横卧在碧波万顷的南海上。
早古生代时(距今5.7亿年前～4.4亿年前)，雷州半岛与海南岛地区是一个沉降带。加里东造山运动使雷琼地区上升成陆，形成以东北方向为主的一系列断裂褶皱带，使早古生代沉积的地层发生了质变。到晚古生代(距今4.4亿年前～2.3亿年前)，海南岛陆块相对稳定。但印支运动又促使岩浆活动强烈，形成海南岛广泛分布的花岗岩体，构成了山地，也筑成了海南岛的基础。后来的燕山运动和喜马拉雅运动又使这个花岗岩穹窿发生强烈的断裂，形成几条大的东西向断裂带，使断裂以南大约三分之二的区域抬升，称为海南构造隆起，且1亿多年以来一直在上升；断裂以北发生下陷，称为雷琼凹陷。然而，在第四纪以前(250万年前)，海南岛和雷州半岛还连在一起，在地质构造上属华夏地块的延伸部分。到了大约更新世(距今250万年前～1.5万年前)中期，由于火山活动，雷州半岛和海南岛之间发生了断陷，变成了琼州海峡，才使海南岛与大陆分开。以后海平面多次升降又使海南岛与大陆多次分离和相连，到第四纪冰期结束，海平面大幅度上升，才形成琼州海峡和海南岛的形态。
地质构造运动引起的海南构造隆起是海南岛中部不断抬升，逐渐形成了海南岛的地貌特征；山地位于中央，丘陵、台地、平原依次环绕四周。海南岛平均海拔120米。500米以上的山地占全岛的25%，100米以上的平原、台地占三分之二。[3]
以往的研究中众多的学者已经意识到了海南岛的地质特征与中国大陆有相似性，有可能应该是从大陆分离出去的，但一直没有找到确凿的证据。比如到底是从哪里分离出去的？如何分离出去的？何时分离出去的？这些问题一直没有解答。2013年有学者研究给出了确切的答案并找到了8大科学证据。结论是：海南岛是2400万年前开始从中国北部湾分离旋转漂移出去的，海南岛从原始位置逆时针旋转了约150度达到当前位置，仍在左旋向东南漂移中。
地质构造
海南岛地质构造形态在空间分布上，以各种不同的方向、形迹和性质的构造组合，形成东西向构造、南北向构造、北东向构造、北西向构造等主要构造体系，成为陆地的主要构造格局，控制着岛陆沉积建造、岩浆活动、成矿作用及晚近时期的山川地势的展布。
[1]海南岛纵深地质构造表现为地幔隆起背景上的凹陷区，幔凹中心在琼中至乐东一带，幔凹深度为30多千米。由于岛内地壳结构和深部构造的差异，在地质构造、沉积建造和岩浆活动等方面，都呈现出许多不同的特征。[1]
海南岩石有火成岩(岩浆岩)、水成岩(沉积岩)、变质岩3大类，遍布全省各地。[4]
地势地貌
海南岛地势为中部高四周低，中部偏南到四周沿海由山地、丘陵、台地、平原逐级递降，组成环形层状地貌，在各种地貌类型中，海拔500米以上的山地占全岛总面积的25.4%，丘陵占13.3%，台地占32.6%,阶地占16.9%，平原占11.2%，其他占0.6%，具有台地、阶地特多，山丘密集相连，平原少而分散的特征。[5][6]
山地与丘陵是海南岛地貌的核心，占全岛面积的38.7%。山地主要分布在岛的中部偏南地区，构成丘陵性的中低山地形。山地以五指山、鹦哥岭为隆起核心，多呈东北—西南走向和东西走向，地势高耸。1000米以上的山峰达667座，其中五指山为海南最高峰，海拔1867米。山体受北东向的断裂作用造成红毛—番阳断裂谷地，谷地之西北为黎母岭—鹦哥岭—猕猴岭山地；谷地之东南为五指山—青春岭—马咀岭诸山。海南岛西部是雅加达岭、霸王岭和仙婆岭。这些山地成为海南岛三大河流的发源地和分水岭。在山地的四周，多为海拔500米以下的丘陵，主要分布在岛的西部、东南部和北部内陆。
[5]海南岛的山地丘陵周围，广泛分布着宽窄不一的台地和阶地。台地和阶地面积占全岛面积的49.5%，包括熔岩台地、花岗岩台地、红岩台地、山麓洪积台地、变质岩台地和河流阶地、海成阶地等。[5]
海南环岛，除南部个别地方山脉直逼海岸外，多为滨海平原，主要有冲积平原、海积平原、冲—海积平原以及潟湖、沙地等，面积占全岛面积的11.2%，为海南岛主要的农业区。海南岛的冲积平原，主要由河流从岛内陆携带物质在河口冲积而成。其中以南渡江、万泉河、陵水河和昌化江等河流下游入海处的冲积平原面积较大。海积平原由沿海岸带海流携带大量物质堆积而成，地貌上构成海积平原、沙堤和潟湖。环岛平原在地区分布上，琼北有文昌海积平原，琼西北有王五—加来海积阶地平原，琼南有琼海—万宁沿海平原和陵水—榆林沿海平原，琼西有南罗—九所第四系滨海平原。[5]
土壤分布
海南岛土壤的水平地带性不明显，地带性土壤为砖红壤。因海南岛地势中高周低，无论成土条件，或是土壤分布，均以中南部山地为中心向四周递变。土壤分布受地形影响极为明显，全岛土壤分布成若干个同心圆，围绕中部山地依次分布：最外环圈是围绕全岛近代滨海阶地分布的滨海沙土，其海拔高度仅在1米以内；次外环圈为地带性土壤——砖红壤，主要分布在阶地、台地和海拔在350米（或400米）以下的丘陵。由于岛北部沿海有较宽的阶地、台地和丘陵，因而，岛北部土壤分布的环带较宽。岛南部因山地位于正中而偏南，甚至直逼海岸，土壤的环带较窄。岛中南部山地为黄壤，其海拔在400米以上。
[5]气候
海南岛位于北回归线以南，终年太阳高度角大。夏至前后有两次太阳位于天顶，正午时，太阳高度角在84°45′～86°45′；即使在冬至日，正午时，太阳高度角也在46°05′～48°05′。各地夏至与冬至的昼长相差很小，因而，太阳辐射能相当丰富，日照充足，年太阳辐射总量为4600～5800兆焦耳/平方米，年日照时数在1793～2590小时．为热带气候的形成奠定了基础。海南岛位于东亚季风区，受季风影响较为明显。东风带系统和西风带系统对其均有影响。[7]
- 气温
海南各地的年平均气温为22.5～25.6℃，以中部的琼中最低，南部的三亚最高。等温线向南弯曲呈弧线分布，从中部山区向四周沿海递增，23℃等温线在中部山区闭合。由于海洋的调节，海南气温年变差普遍较小，多数地区为8～10℃，三亚最小(7.6℃)。普遍比中国大陆地区低5～10℃。[8]
- 降水
海南各地的年平均雨量为923～2459毫米。等雨量线呈环状分布，中、东部多，西部少；山区丘陵多，沿海平原少；多雨中心位于万宁西侧至琼中一带，少雨区位于东方县沿海。多雨中心的琼中县，年平均雨量为2458.5毫米，年最多雨量为3759.0毫米(1978年)，年最少雨量为1398.1毫米(1959年)。少雨区的东方县，年平均雨量为922.7毫米，年最多雨量为1528.8毫米(1980年)，年最少雨量为275.4毫米(1969年)。琼中与东方直线距离不足150公里，雨量相差竟如此悬殊。[8]
海南岛降水的季节分配很不均匀，有明显的多雨季和少雨季。每年5~10月是多雨季，总降雨量1500毫米左右，占全年降雨量的70%~90%，雨源主要有锋面雨、热雷雨和台风雨；每年11月至翌年4月为少雨季，仅占全年降雨量的10%~30%，少雨季干旱常常发生。[9]
河流水系
海南岛众多大小河流，从中部山区或丘陵区向四周分流入海，构成放射状的海岛水系。[10][11]
全岛独流入海的河流154条，平均每条河流的集水面积只有220平方公里。其中，集雨面积大于100平方公里的有39条，占全岛面积的84.4%；集雨面积小于100平方公里的河流115条，只占全岛面积的15.6%。主要河流有南渡江、昌化江和万泉河，流域面积分别为7033、5150、3693平方公里。三大江河流域面积占全岛面积的47%。流域面积在1000～2000平方公里的有陵水河和宁远河。流域面积在500～1000平方公里的河流有：珠碧江、望楼河、文澜江、北门江、太阳河、藤桥河、春江和文教河。
[10][11]南渡江发源于白沙县南峰山，斜贯本岛北部，流经白沙、琼中、儋州、澄迈、屯昌、定安、琼山，至海口市入海，全长334千米，总落差703米，流域面积71765平方千米，100平方千米以上的支流有19条。西昌水为南渡江最大支流，长257千米。[11][12]
昌化江发源于五指山西北部，横贯海南岛西部，流经琼中、保亭、乐东、东方，至昌化港入海，全长231千米，总落差1270米，流域面积5070平方千米，100平方千米以上支流10条。通什水为最大支流，长61.8千米。[11][12]
万泉河发源于五指山风门岭，流经琼中、万宁、屯昌、琼海，在博鳌港入海，全长163千米，总落差523米，流域面积3683平方千米，100平方千米以上的支流有8条。其中定安河为最大支流，长约88千米。
水资源
海南岛
海南岛
全岛多年平均径流深为909毫米，多年平均径流量为308亿立方米。地下水储量79亿立方米，其中53.5亿立方米为河川基流量（即重复计算量），则多年平均水资源总量为333.5亿立方米。海南岛全岛多年平均降雨深1758毫米，降雨量为596.3亿立方米。[13][14]
水电资源
海南岛雨量充沛，河流众多，水能资源较丰富，经对集雨面积在100平方公里以上的干支流逐条分段计算，理论蕴藏量为99.5万千瓦。其中昌化江、万泉河、南渡江三大河流为74.15万千瓦，占75%。全岛水能资源可开发量为77.21万千瓦，其中，三大河流为62.93万千瓦，占82%。[15]
截至2000年底止，全岛已开发的水电站304座，装机容量为53.69万千瓦，占可开发量的69.3%（全国水电装机仅占可开发量的19.3%）。[15]
水系名称理论量可开发量已开发装机容量已开发装机发电量
海南岛水能资源表
南渡江21.988.36372005.78
万泉河21.6221.17774009.69
昌化江30.5533.4010270027.10
其他河系25.3514.286040011.12
合计99.5077.2127770053.69
资料来源：[15]单位：万千瓦、万千瓦时
生物资源
据调查，海南岛的植物有259个科，1300多属，4200种，乔木800多种，其中热带种类占83%。1995年全省森林面积达163.7万公顷，其中天然林83.9万公顷，人工林约82.7万公顷，森林覆盖率已达48.7%。自然植被有热带季雨林、热带雨林、常绿阔叶林、红树林、针叶林、灌丛和草原等类型。[16]
在海南岛，森林资源分布于中部、西南部和东南部山区，海南岛最重要的热带森林区有5个：①五指山热带原始森林区；②霸王岭；③尖峰岭林区；④吊罗山林区；⑤黎母山林区。[16]
矿产资源
海南岛已探明的矿物59种，其中有开采价值的36种，有金、银、铜、铁、铅、锡、铝、镍、锰、钛、锆英石、水晶石、大理石、石墨等等。其中亚洲最大的富铁矿在海南石碌，石碌铁矿的储量约占全国富铁矿储量的70%，品位居全国第一
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