山东省区域地质概况

山东省位于中国东部沿海东北段，黄河下游，东经114° 47′30″至北纬122° 42′18″至北纬34° 22′54″之间。境内包括胶东半岛和内陆。胶东半岛在渤海和黄海之间鹤立鸡群，与朝鲜半岛和日本列岛隔海相望，北隔渤海海峡与辽东半岛相望。内陆部分从北到南与河北、河南、安徽、江苏四省接壤。全境南北最宽处约420km，东西最远处约700km，陆地总面积约15.71×104km2。全省划分为17个地级行政区，下辖139个县级行政区。

自然地理是地质构造格局的基本反映，它控制着自然地理的发展。现代山东省的自然地理特征是自然界长期发展过程中各种内外地质作用综合结果的反映，特别是新近纪中新世以来板块构造的发展演化。山东省位于中国地形区划的第三大阶梯。除了少部分山区海拔在1000米以上，大部分山地丘陵都在500米左右。地形略有起伏，相对高度200 ~ 350米，坡度20°以下。境内中部山地隆起，东部和南部丘陵起伏，西南部和西北部地势低洼平坦，形成以山地和丘陵为骨架，平原盆地纵横交错的地形总趋势。泰山居中，主峰海拔1532.7m，为全省最高点。最低点是黄河三角洲，海拔2 ~ 10m。山地和丘陵面积约占全省总面积的34.34%，平原盆地面积约占64.59%。河湖约占1.07%。根据地形的空间分布特征，全省可分为鲁中南部丘陵区、鲁东丘陵区和鲁西北、鲁西南平原区三大地貌带(图2.2)。按照地理位置，鲁中南部丘陵地区可称为鲁中南部，鲁西北-鲁西南平原地区由鲁西北和鲁西南(均以鲁豫交界黄河段为界)组成，统称鲁西地区；鲁东丘陵地区可称为鲁东(或胶东)，由鲁东北(胶东西北)和鲁东南组成，大致以穆平-即墨和青岛-五莲为界。鲁东南包括威海(穆平-即墨以东)和日照(青岛-五莲以南)两个地理区域。

山东省主要山脉分布在鲁中、鲁南丘陵区和鲁东丘陵区。鲁中南部丘陵区的山地主要由早前寒武纪花岗质片麻岩和片麻岩花岗岩组成，鲁东丘陵区的山地主要由中生代花岗岩组成。鲁中南部丘陵地区的山地多分布在NW向和近东西向，鲁东丘陵地区的山地多分布在近南北向和近东西向。

山东水系较为发达，自然河流平均密度在0.7km/km2以上，干流长度在50km以上的河流有1000多条。黄河自西南向东北斜穿山东，流量610km，从渤海湾入海。京杭大运河纵贯鲁西平原，全长630公里。湖泊集中在鲁中南部丘陵区和鲁西南平原之间的鲁西湖区，以济宁为中心，分为两大湖泊群，南有南四湖，北有北舞湖。前者以微山湖为首，后者是面积最大的东平湖。

图2.2山东省地貌示意图

图2.2山东省地貌简图

2.3.2地层概况

在中国地层区划中，山东省的地层属于晋冀鲁豫地层带和秦齐昆地层带。前者可分为华北平原、鲁西、鲁东三个地层分区，后者为祁连-北秦岭地层分区(鲁东南地层分区)。鲁西北-鲁西南平原属华北平原地层区划，鲁中南丘陵区属鲁西地层区划，鲁西北丘陵区(鲁东北)属鲁东地层区划，鲁东南丘陵区(鲁东南)属祁连-北秦岭地层区划(鲁东南)。在山东省，各种年代地层发育较为完整，从中太古代到新生代均有分布。地表主要出露中、新生代地层，其次为古生代地层，元古代地层分布有限，太古代地层零星分布(图2.3，表2.1)。华北平原的地层划分与鲁西不同，发育大量新生代地层，鲁东、祁连-北秦岭的地层划分与华北平原、鲁西不同，没有古生代地层。鲁东、祁连-北秦岭和鲁西(包括华北平原)前寒武纪基底岩系的组成特征明显不同。

山东省最古老的地层形成于中太古代，即出露在鲁西地层区划中的沂水群和出露在鲁东地层区划中的唐家庄群。它们是经历了麻粒岩相变质作用的火山-沉积岩系，在早前寒武纪花岗岩中产生了小面积的岛状、透镜状和不规则带状包裹体。

新太古代地层由出露于鲁西的泰山岩群和鲁东的胶东岩群组成，为遭受角闪岩相变质作用的火山-沉积岩系。地层露头大多不连续，呈包裹体出现在太古宙TTG花岗岩中。

图2.3山东省地质示意图

图2.3山东省简化地质图

1-四元；2-新近纪+古近纪；3-白垩纪；4-侏罗纪；5-三叠纪；6-二叠纪；7-石炭纪；8-奥陶纪；9-寒武纪；10-新元古代；11-元古代；12—太古宇；13-中生代侵入岩；14-古生代侵入岩；15-新元古代侵入岩；16-中元古代侵入岩；17-元古代侵入岩；18-太古宙侵入岩；19-地质界线；20—测量/推断的断层结构；21-深断层

表2.1山东省综合地层划分表2.1山东省综合地层划分

元古界地层面主要分布在鲁东地层分区和祁连-北秦岭地层分区，分别为京山群、粉子山群、胶南表壳岩组合和芝罘群。京山群、粉子山群和胶南表壳岩群的岩性组合特征相似，均以高铝片岩、含石墨岩系和碳酸盐岩为特征，具孔兹岩系特征，其构造位置、变质程度和变形特征明显不同。

中元古代地层包括鲁西地层中的隐伏地层集宁群，属低绿片岩相变质中酸性火山岩-钙质泥质岩建造。此外，海州群分布在山东省东南沿海的小岛上。原岩为酸性火山岩，经历了蓝片岩相-高压绿片岩相变质作用。

新元古代地层包括图们群、蓬莱群和何鹏石岩组。土门群分布于沂沭断裂带附近的鲁西地层分区，为一套碎屑-碳酸盐岩建造。蓬莱群分布在鲁东地层区划的蓬莱地区，原岩为碎屑岩-泥岩-碳酸盐岩。何鹏石岩组零星分布于祁连-北秦岭地层分区的苏鲁造山带中，是一套经历了低绿片岩相变质作用的碎屑-泥质岩建造。

寒武-奥陶系地层广泛分布于鲁西和华北平原，属陆表海沉积，下部为碎屑岩-碳酸盐岩建造，上部为碳酸盐岩建造。分为寒武系长青群、寒武系-奥陶系九龙群和奥陶系马家沟组。长庆群主要由深红色泥岩和页岩夹白云石和石灰岩组成。地层东南厚，西北薄，西北重叠，与下伏的新元古代土门群平行不整合接触。九龙群以灰岩、白云岩夹页岩为主，与长庆群连续沉积。马家沟组以灰岩和白云岩为主，与下伏九龙群平行不整合接触。

石炭纪-三叠纪地层分布在鲁西和华北平原的地层分区中，为海陆交互相沉积、含煤碎屑岩建造和碎屑岩建造，分为月门沟群、石河子群、石千峰群和二马营群。月门沟群为海相-陆相含煤岩系，底部为铁铝岩系，与下伏奥陶系马家沟组平行不整合接触。石盒子组由黄绿色和灰绿色砂岩和深灰色-紫色泥岩组成，含铝矾土、页岩和煤层。石千峰组为河流湖泊沉积的亮红色泥岩和砂岩，分布有限。二马营组仅在聊城钻孔中发现，为河流相砂岩、粉砂岩和泥岩。

山东省各地层分区中侏罗-白垩系地层十分发育，包括陆相含煤碎屑岩建造、碎屑岩建造和基性-酸性火山岩建造。分为侏罗系淄博群、白垩系莱阳群、青山群、大盛群群和王石群。淄博群分布于鲁西地层分区和华北平原地层分区。发育于淄博地区，浅湖及河流沉积，下部为含煤碎屑岩建造，上部为红色碎屑岩建造，与下伏三叠系石千峰群呈平行不整合接触。莱阳群分布广泛，四个地层分区均有发育，各地发育程度不一。胶莱盆地在鲁东最为发育，主要由山前洪积相、河流相和湖泊相组成，部分为火山沉积。青山群多分布于全省，鲁东地层发育良好。它由中基性酸性火山岩和少量沉积岩组成。大盛群主要分布在鲁西和鲁东地层分区交界处的沂沭断裂带，以河流相和湖泊相为主，少量中基性和酸性火山岩，属早、中白垩世，与青山群同时沉积。王组主要出露于鲁东地层分区，其他分区零星分布，为红色碎屑岩系。胶莱盆地东南侧和东侧夹基性火山岩，干旱-半干旱环境的河流与浅湖相交替沉积。主要时代为中晚白垩世，顶部的中上胶州组属于古新世。

新生代地层遍布全省，尤其是华北平原。古近系地层分为官庄群、乌图群和济阳群。官庄组仅发育在鲁西地层划分中零星的小盆地中，为红色、灰色的山前湖相碎屑岩，含膏盐。乌图群发育在鲁西地层区划东北缘和鲁东地层区划西北缘的临朐、昌乐、龙口等小型盆地中，是一套含煤和油页岩的河湖相沉积。济阳群仅在华北平原地层区划中发育，分布广，厚度大。它是一套颜色和成分复杂的河湖碎屑岩系，富含石油和天然气。新近系地层分为临朐群、黄骅群、八楼河组和白岩组。临朐群主要发育在鲁西地层划分中的临朐和昌乐地区。上下部的尧山组和牛山组为基性火山岩，中部的山旺组为一套以硅藻土为主的沉积地层，以山旺动物群著称。黄骅群分布在华北平原的地层分区中，是一套混合色调的河湖相碎屑岩系。鲁东地层划分中仅在章丘附近见到八楼河组，为一套河流相灰岩和砾岩组合。白岩组仅见于鲁西，是古生代灰岩裂隙或洞穴中的洞穴堆积，常含金刚石。第四纪地层在全省分布广泛，但各地地层厚度和成因类型多变，其时空分布与地貌特征密切相关。大部分地层单位由松散的碎屑沉积物组成，部分由火山岩(玄武岩)和生物沉积物(贝壳堆积)组成。

2.3.3岩浆岩的分布

山东省岩浆活动十分频繁，从太古代到新生代均有发现。除中太古代、新太古代、中新生代火山活动外，岩浆侵入是主要地质时代。山东省新太古代岩浆活动比较强烈，鲁西元古界最强，鲁东南元古界最强，鲁东中生代最强。

岩浆岩出露面积约30976km2，约占全省国土面积的20%。中生代岩浆岩出露面积最大，元古代和新元古代岩浆岩次之，古生代和中元古代岩浆岩分布最少。鲁西古元古代花岗岩、鲁东南新元古代花岗岩和鲁东燕山期花岗岩均表现出由早期钠质花岗岩向钙碱性花岗岩和晚期碱性花岗岩转化的演化趋势。

岩浆岩具有空间上的区域性、时间上的多旋回性和建造上的多成因性。因此，岩浆岩时空分布的区域性、多旋回性和多成因性是山东省岩浆岩的基本轮廓。岩浆岩的时空分布及其形成演化与构造运动的发生和发展密切相关。

根据岩浆岩的总体发育情况，将山东省岩浆岩分别划分为塔里木-华北区和昆仑-秦岭区[17]。根据花岗岩类的分布特征，将山东省分别划分为泰山花岗岩带、华北地台南缘晋宁花岗岩带、长白山(辽东-冀东-胶东)花岗岩带和东南沿海花岗岩带(中生代岩浆岩)。根据岩浆岩的时空分布特征，结合构造分带，作者将山东岩浆岩划分为鲁西构造岩浆岩区和鲁东构造岩浆岩区，以沂沭断裂为界(图2.4)。

鲁西地区以早前寒武纪岩浆岩为主体，约占岩浆岩出露面积的90%。鲁西地区大致可分为六个岩浆岩带:

1)沂水岩浆岩带:包括沂沭断裂带水星山南段，以发育沂水紫苏花岗岩、沂水岩群超基性岩体和闫家官庄超基性岩体为特征。并伴生有不同数量的蒙山片麻岩套和奥莱山花岗岩，一般呈北东-北东带状分布。

2)庐山-沂山岩浆岩带:东起沂沭断裂带西边界，西至西麦窑-孟良崮线，包括水星山以北的沂沭断裂带北段。区内主要分布有奥莱山花岗岩、新太古代超基性岩侵入岩、牛栏辉绿岩和泰山群绿岩带火山岩。中生代中酸性侵入岩分布于沂南和临朐。

3)泰山-敖莱山-蒙山岩浆岩带:包括庐山-沂山岩浆岩带南侧至界首-蒙山断裂北侧的区域，以蒙山片麻岩套、沂山花岗岩和敖莱山花岗岩交替分布为特征，偶见新太古代超基性-基性侵入岩、牛栏辉绿岩、红门闪长岩和摩天岭花岗岩，包括多种类型的泰山岩群。北部地区有中生代济南辉长岩、埠村闪长岩等中基性侵入岩，新汶、蒙阴有沂南闪长岩、苍山花岗斑岩等中酸性侵入岩(图2.5)。

图2.4山东省岩浆岩分布及分区图

图2.4山东省岩浆岩分布

1-中生代侵入岩；2-古生代侵入岩；3-新元古代侵入岩；4-中元古代侵入岩；5元古代侵入岩；6-太古宙侵入岩；7-中生代火山岩；8-新生代玄武岩；9-四元；10-固结地层；11-深断层；12—测量/推断裂缝；ⅰ-沂水岩浆岩带；ⅱ-庐山-宜山岩浆岩带；ⅲ-泰山-徂徕山-蒙山岩浆岩带；ⅳ-马山-灵山-四海山岩浆岩带；ⅴ——鲁西中生代火山岩带；ⅵ-潍坊-郯城中生代火山岩带；ⅶ-栖霞岩浆岩带；ⅷ-玲珑-平度和鹊山-昆嵛山侵入岩带；ⅸ-临沭-胶南和海阳所-威海侵入岩带；ⅹ—东部沿海侵入岩带，ⅹ1—郭家店杂岩，ⅹ2—艾山杂岩，ⅹ3—乳山杂岩，ⅹ4—威德山杂岩，ⅹ5—石岛杂岩，ⅹ6—海阳杂岩。ⅶ—鲁东中生代火山岩带，临朐-蓬莱新生代火山岩带。

图2.5鲁西中生代侵入岩分布

图2.5鲁西地区中生代岩体的分布

1—济南辉长岩；2-铜闪长玢岩；3-布村闪长岩；4-沂南闪长岩；5-苍山花岗斑岩；6-卧福山花岗岩

4)马山-灵山-四海山岩浆岩带:主要出露宜山花岗岩、奥来山花岗岩，夹有四海山花岗岩、红门闪长岩、牛栏辉绿岩。四海山花岗岩是一种元古代碱性正长岩侵入岩。

5)鲁西中生代火山岩带:主要出露于方城盆地、蒙阴盆地等中生代盆地，由青山群火山岩组成，构造线呈西北走向。

6)潍坊-郯城中生代火山岩带:分布于沂沭断裂断陷盆地，由青山群和大盛群火山岩组成，呈北北东向带状分布。

鲁东岩浆岩主要有三个形成期:太古宙、新元古代和中生代。元古宙以来的岩浆活动比鲁西地区强烈得多，大致可划分为六个岩浆岩带。

1)栖霞岩浆岩带:分布范围东起桃村断裂，西至招远-平度马兰线，南至胶莱盆地，北至黄海，属胶北隆起核心。主要由栖霞片麻岩套组成，夹少量中元古代至古元古代超基性岩和胶东群中基性火山岩。

2)玲珑-平度、确山-昆嵛山侵入岩带:出露于栖霞岩浆岩带东西两侧，主要由玲珑花岗岩和郭家店花岗岩组成，岩带近南北走向。

3)临沭-胶南、海阳所-威海侵入岩带:出露于鲁东南、胶东半岛东端的苏鲁造山带中，主要由荣成片麻岩套、玫瑰片麻岩套、岚山头片麻岩套等新元古代花岗质片麻岩组成，部分为中元古代超基性-基性-中性侵入岩，岩带总体走向东北。岚山头片麻岩套主要由含霓石的花岗质片麻岩组成，属碱性花岗岩。

4)东部沿海侵入岩带:主要出露在威海-青岛-日照沿海地区。由柳林庄闪长岩、郭家岭花岗岩、宁金所正长岩、茶山花岗岩、威德山花岗岩、玉山花岗闪长斑岩、大店应时正长岩和老山花岗岩组成(图2.6)，整个岩带走向东北。主要包括艾山杂岩、威德山杂岩、石岛杂岩、海阳杂岩、崂山-大珠山杂岩、大厂杂岩、鹤山杂岩、大山-大店杂岩等八个杂岩杂岩。崂山花岗岩由正长岩和碱性花岗岩组成，属于碱性花岗岩。

5)鲁东中生代火山岩带:主要出露于胶莱盆地周围。大部分由青山群火山岩组成，也有少量莱阳群和王群火山岩，总体呈近东西向带状分布。

6)临朐-蓬莱新生代火山岩带:由新生代玄武岩组成，一般呈东北带状分布。

20世纪90年代以来，山东省地质调查工作者对侵入岩进行了详细的分解，建立了系统的岩石谱系单位。为了符合客观规律和便于应用，作者改进了前人建立的填图单位，建立了山东省侵入岩划分表(表2.2 ~ 2.5)。本表岩石单元划分原则如下:将具有明显成因的侵入岩组合在一起划分次级岩石单元，基本岩石单元为岩体或侵入体，以典型岩体+典型岩性的名称命名；集合单元有三种命名方式。对于岩浆结构清晰的原始块状侵入岩组合，以典型岩体名称+典型岩性名称命名，对于正常片麻岩组合，以典型岩体名称+片麻岩套命名，对于变质基性-超基性岩侵入岩组合，以典型岩体名称+基性-超基性岩组合命名。

2.3.4现代表层结构概述

山东省的地表结构首先体现在地貌特征上，是由鲁中和半岛地区的低山丘陵，周边堆积平原和陆架海域组成的现代地貌格局。沂沭断裂带贯穿山东中部，将山东一分为二。苏鲁造山带奠定了鲁东基底构造线的总体格局。齐河-广饶断裂和聊城-兰考断裂是分隔鲁西地块和华北坳陷平原的构造带。因此，山东地质块体反映的地表构造格局有六种构造块体模式:一个坳陷(济阳坳陷)、两个块体(鲁西块体和胶北块体)、两个带(沂沭断裂带和苏鲁造山带)和一个域(黄渤海陆架区)。

图2.6鲁东中生代侵入岩分布。

图2.6鲁东中生代岩体的分布

1—柳林庄闪长岩；2-文登花岗岩；3-宁金所正长岩；4-茶山花岗岩；5—多孤山花岗闪长岩；6-玲珑花岗岩；7-郭家岭花岗岩；8-威德山花岗岩；9-大甸应时正长岩；10-崂山花岗岩

鲁西区块基岩露头区的断裂构造主要呈北西向分布，结晶基底岩系的片麻岩或其他构造线倾向于与北西向断裂平行。但以泰山、新福山、蒙山为“轴”，两侧分别向北北西向和NWW偏转，断裂构造的分布方向也随之变化。沉积盖层的产状主要受基底隆起和区域断裂控制，总体平缓，在沂沭断裂带附近呈自西向东的连续变化，倾斜方向为NW-NNW-N-NE。地层走向一般为向北凸出的连续“弧形”弯曲，而近沂沭断裂带则与其分布方向趋于一致。断陷中、新生代盆地多呈三角形或不等宽的条带状，为构造“倾伏”盆地。构造线在沂沭断裂带附近逐渐收敛，主要控盆断裂向远离沂沭断裂带的方向弯曲。这些断层一般不穿过沂沭断裂带，这可能反映了它们之间的序列关系。

鲁东胶北地块与苏鲁造山带共同构成山东半岛的基底隆起，被五莲-即墨-穆平一线的断裂带划分为两个性质不同的地质块体。

表2.2鲁西地区原生块状侵入岩单元划分表表2.2鲁西(鲁西)地区块状岩体的岩性单元

表2.3鲁西地区前寒武纪侵入岩单元划分表表2.3鲁西(鲁西)地区前寒武纪岩体的岩性单元

表2.4鲁东地区原生块状侵入岩单元划分表2.4鲁东地区块状侵入岩的岩性单元

继续的

表2.5鲁东前寒武纪侵入岩单元划分表2.5鲁东地区前寒武纪岩体的岩性单元

胶北隆起区基底构造线主要呈东西向分布，但在沂沭断裂带附近呈北北东向弯曲。穆平-即墨断裂的西侧为西北-NWW向。基底褶皱的轴向与区域构造线方向基本一致。部分地段存在弧形和环形构造，反映了基底变形的复杂性。断裂构造以NE-NNE向为主，其他方向的断裂一般不发育。

胶莱盆地是鲁东整体构造“隆起”背景下的中生代盆地。该带地层走向平行于现今盆地边缘，由向盆地中心轻微倾斜的中生代地层组成。盆地内有北西向和北东向两组断层，一般规模较小。但内部有时隐藏在近东西向的线性构造中，卫星图像显示出东西向的隐伏地堑和障壁格局。沂沭断裂带与断层平行，有多组平行于盆地边缘分布的剖面。

苏鲁造山带演化历史复杂，以榴辉岩等超高压变质地质体的出现为标志，是大陆板块的结合带。结晶基底的构造线主要呈ne、n NE向分布，部分地块呈弧形或环状弯曲，片麻岩穹窿构造十分发育。断裂构造以NE-NNE向为主，这些断裂倾向于与沂沭断裂带近平行，而偏离沂沭断裂带向NE方向偏转。与沂沭断裂带相交的断裂带交点处或其附近常发育火山活动和岩浆作用。

山东的地表构造格架一般呈“羽状”或“扇形”构造格架，以沂沭断裂带为主，两侧构造线逐渐向沂沭断裂带汇聚，以沂沭带南部为汇聚端，两侧呈NW、ne向辐射。