地质演化史
胶州湾地区位于华南板块和华北板块的碰撞带，属于鲁东隆起和胶莱坳陷两个三级构造单元。区域构造线以NE向为主，NW向次之；主要构造特征为韧性剪切带和脆性断裂构造。
在地质历史上，胶州湾地区经历了吕梁运动和燕山运动两大构造运动，以及新近纪以来的喜马拉雅运动。
(1)吕梁运动
20多亿年前的元古代，岩浆活动频繁，形成了以火山岩为主的胶南群。晚元古代，火山作用逐渐减弱，地层以海相为主。
距今约17亿~ 19亿年前的吕梁运动对该地区影响较大。强烈的地应力导致地层褶皱严重，胶南群形成多层次的等距褶皱。此外还形成韧性剪切带，其主界面形成线性混合花岗岩化带或混合花岗岩-混合花岗岩带。韧性剪切带还将褶皱转化为无根或钩状褶皱，在大型韧性剪切带的一些碎块和两盘中形成牵引褶皱。吕梁运动使胶南群经历了区域变质作用，伴随着钠交代和钾加成的区域混合岩化作用。吕梁运动后期，该区开始了地质历史上的第一次隆升。6亿年前的蓟县运动使胶州湾再次发生变质抬升。
(2)燕山运动
约265，438+30 ~ 65万年前的燕山运动对本区影响最大。中生代侏罗纪以后，本区发生北东向断陷，断陷盆地沉积陆相碎屑岩，形成上侏罗统莱阳组。随着构造运动的加剧，胶莱盆地因差异活动而断裂，特别是在其结合带。大量的火山喷发形成了白垩纪青山群中酸性火山岩组成的东部大洋火山岩带。青山群分布面积自下而上急剧减少，反映了火山活动的减弱。从晚白垩世开始，出现了以陆相湖泊、河流为主的王群。同时，新华夏期构造应力场产生了一些NE向深大断裂，这些深大断裂作为岩浆通道，使岩浆在应力作用下向上侵入，形成了崂山花岗岩带。燕山运动后期，该区第二次上升，继续遭受风化剥蚀，缓慢上升。
(3)喜马拉雅运动
新近纪以来的喜马拉雅运动一般称为新构造运动。本区主要构造活动方式为垂直差异运动，其次为水平运动。新构造运动对早期形成的旧构造运动痕迹有明显的继承和新生。新构造运动与地形、断裂、地热、地震和水系密切相关。
由于胶南隆起的隆升速度快于胶莱坳陷，造成胶南隆起与胶莱坳陷的差异，又由于一系列北东向断裂和北西向断裂交替切割，棋盘状的胶州湾陷落。现今的胶州湾是由胶州湾沿岸河流水道的冲刷、第四纪冰川的切割和晚全新世玉梅冰期海水入侵共同作用形成的。
3.2.2第四纪地层及其特征
胶州湾近海是全新世海侵形成的海域，结构上属于稳定上升区。海底松散沉积物中只有全新统海相地层，海相地层下为河流、沼泽、冲洪积地层或中生代以前的基岩。根据物探、钻探和柱状取样资料及以往地质调查成果，简述了胶州湾第四纪地层及其特征。
(1)地层标志
胶州湾第四纪地层划分标志主要包括海相地层、沉积间断和14C年代学。
海相层标志:在海洋沉积环境中，微体化石含量丰富，演化迅速，不同的属和组合反映了海洋和海陆过渡相的沉积环境。研究区含“有孔虫、宽卵中的华丽花介质、方豆花介质”的地层为海相地层，含“纯小玻璃质介质、奉贤假玻璃质介质”等介形类的地层为陆相地层，陆相地层不含有孔虫；在海陆过渡相层，优势种为二色旋毛虫，可与我国东部平原二色旋毛虫入侵相提并论。
沉积间断的标志:海水的侵入完全改变了研究区的沉积环境，沉积变化的结果是沉积间断的形成，以不整合或假整合为特征。海侵初期的波浪作用使沉积物表面形成一个富含砂、砾石和贝壳的砂-粉砂-粘土海侵层。
14C年代标志:14C年代为更新世和全新世的划分提供了准确的资料。测试样品主要为黑色有机污泥、贝类和钙质结核。贝类包括完整的或破损的贝壳和牡蛎；钙质结核的矿物成分主要是方解石，但不含文石和高镁方解石。化学成分以富钙贫镁为特征，Sr/Ba比值小于1。它是在陆地条件下地表水的渗透、淋溶和毛细作用形成的，同位素年龄为19000 ~ 30000年。
(2)地层划分及其特征
胶州湾基岩面以上松散沉积物薄，地层结构简单。其地层包括以残积沉积和洪水冲积沉积为主的晚更新世陆相地层，以河流、湖泊和沼泽沉积为主的晚更新世陆相地层，以滨海陆地和海洋为主的全新世海相地层。
根据青岛海洋地质研究所的研究资料，胶州湾综合地层剖面可概括为图3.1，更新世与全新世界线为11.5ka。
图3.1胶州湾综合地层柱状图
结合其它调查成果，对第四纪地层进行了研究和描述。
第四纪地层基本层序(图3.2):3.2以下):26.30m，冲洪积，26.10 ~ 8.59m为河流相，8.59 ~ 8.41~0m为滨海相，8.41~0m为浅海相，其中8.41 ~ 7.00m为浅海相。
1)上更新统下段:红棕色砂质粘土，26.28 ~ 29.76 m，含较多砾石，坚硬。该层广泛分布于缓坡、现代河流一级阶地底部和胶州湾堆积区底部；洪水冲积层的下部与基岩面直接接触。岩性多为卵石、砾砂、中粗砂夹多层粉质粘土薄层；褐黄色，湿-饱和，稍密-中密，层状构造，密实结构，粗颗粒呈次棱角状，分选中等。颗粒底部粗，顶部细，颗粒中部为砂和粘性土充填，以基底间隙充填为主，物质成分以花岗岩和火山杂岩为主，具水平层理和斜层理。
图3.2胶州湾第四纪基本地层划分
2)上更新统上段:该段岩性主要为砾砂、中粗砂、细砂和砂质粘土，局部有铁污染和植物根系，表层含较多钙质结核。该层与上覆海相层不整合接触。根据《胶州湾自然环境报告》中的孢粉和古生物测试，含有淡水螺、河蚬、中国螺的遗骸，并含有藜科、蒿属、菊科、水龙骨科、栎属、柳属、松属等多种孢粉化石，一般含有钙质结核。
3)下全新统:8.41 ~ 8.59 m，岩性为灰黑色泥质中细砂，可塑，含大量贝壳碎片。下伏地层为砂质粘土层，含钙质结核，两者之间为不整合界面。
4)上新统:0 ~ 8.41m，沉积岩性为粘质粉砂。7.44m以上为灰色，7.44m以下为深灰色，有机质含量高于上端；软塑-可塑，饱和，岩性均匀；含水量向下减少，有机质局部富集。7.2m和8.3m有虫孔，充填细砂；7.75米以下可见泥砂互层，此外还有4个粒径大于2.5 φ的砂质组分含量较高的剖面，分别为0 ~ 0.2米、0.7 ~ 1.0米、4.1 ~ 4.3米和7.5 ~ 7.8米。
(3)第四系地层厚度及其控制因素。
胶州湾口附近，沉积物很薄，一般0 ~ 5m特别是团岛-薛佳岛和团岛-黄岛之间，基本没有松散沉积物，基底直接出露。在团岛和黄岛之间的中线，有一个沉积厚度的突变区，从0m到20 ~ 40 m，但范围较窄，呈南北向线性，北薄南厚。沉积区和海湾东岸的两个沉积中心呈北北东向线性排列。
湾中、西部沉积厚度中心基本位于湾中心，离两岸不远。胶州湾东岸沉积中心靠近东岸，形成以湾口以北为顶点的“V”形分布中心。
在湾外潮汐通道的影响范围内，沉积物厚度较薄，一般为5 ~ 10m，在北岸附近逐渐增厚至10 ~ 10m，然后在基岩海岸变薄至0m。在退潮河道末端及南翼，沉积厚度增加明显且迅速，出露深度达40 ~ 45 m
总的来说，地质构造决定了从斜坡和洪水到晚更新世末河流沉积物的充填形式；全新世海水动力对湾口沉积物进行侵蚀，潮流携带侵蚀物质至湾口两侧沉积，形成谷脊相间的地貌。沉积物的补给形成了胶州湾西部的三角洲堆积。在海侵过程中，海平面的快速上升、物质补给和现代潮流在研究区东部形成了残余沉积物。