D
分析:根据平面镶嵌的同一个顶点处的各内角的和等于360°对各选项分析判断后利用排除法求解.
解答:A、正六边形的内角是120°,正三角形内角是60°,能组成360°,所以能镶嵌成一个平面,故本选项不合题意;
B、正三角形的内角为60°,正方形的内角为90°,能组成360°,所以能镶嵌成一个平面,故本选项不合题意;
C、正方形的内角是90°,正八边形内角是135°,能组成360°,所以能镶嵌成一个平面,故本选项不符合题意;
D、正六边形的内角是120°,正八边形内角是135°,不能组成360°,所以不能镶嵌成一个平面,故本选项符合题意.
故选:D.
点评:本题主要考查了平面镶嵌,正多边形的组合能否铺满地面,关键是看位于同一顶点处的几个角之和能否为360°.