山東省位於中國東部沿海東北段，黃河下遊，東經114° 47′30″至北緯122° 42′18″至北緯34° 22′54″之間。境內包括膠東半島和內陸。膠東半島在渤海和黃海之間鶴立雞群，與朝鮮半島和日本列島隔海相望，北隔渤海海峽與遼東半島相望。內陸部分從北到南與河北、河南、安徽、江蘇四省接壤。全境南北最寬處約420km，東西最遠處約700km，陸地總面積約15.71×104km2。全省劃分為17個地級行政區，下轄139個縣級行政區。
自然地理是地質構造格局的基本反映，它控制著自然地理的發展。現代山東省的自然地理特征是自然界長期發展過程中各種內外地質作用綜合結果的反映，特別是新近紀中新世以來板塊構造的發展演化。山東省位於中國地形區劃的第三大階梯。除了少部分山區海拔在1000米以上，大部分山地丘陵都在500米左右。地形略有起伏，相對高度200 ~ 350米，坡度20°以下。境內中部山地隆起，東部和南部丘陵起伏，西南部和西北部地勢低窪平坦，形成以山地和丘陵為骨架，平原盆地縱橫交錯的地形總趨勢。泰山居中，主峰海拔1532.7m，為全省最高點。最低點是黃河三角洲，海拔2 ~ 10m。山地和丘陵面積約占全省總面積的34.34%，平原盆地面積約占64.59%。河湖約占1.07%。根據地形的空間分布特征，全省可分為魯中南部丘陵區、魯東丘陵區和魯西北、魯西南平原區三大地貌帶(圖2.2)。按照地理位置，魯中南部丘陵地區可稱為魯中南部，魯西北-魯西南平原地區由魯西北和魯西南(均以魯豫交界黃河段為界)組成，統稱魯西地區；魯東丘陵地區可稱為魯東(或膠東)，由魯東北(膠東西北)和魯東南組成，大致以穆平-即墨和青島-五蓮為界。魯東南包括威海(穆平-即墨以東)和日照(青島-五蓮以南)兩個地理區域。
山東省主要山脈分布在魯中、魯南丘陵區和魯東丘陵區。魯中南部丘陵區的山地主要由早前寒武紀花崗質片麻巖和片麻巖花崗巖組成，魯東丘陵區的山地主要由中生代花崗巖組成。魯中南部丘陵地區的山地多分布在NW向和近東西向，魯東丘陵地區的山地多分布在近南北向和近東西向。
山東水系較為發達，自然河流平均密度在0.7km/km2以上，幹流長度在50km以上的河流有1000多條。黃河自西南向東北斜穿山東，流量610km，從渤海灣入海。京杭大運河縱貫魯西平原，全長630公裏。湖泊集中在魯中南部丘陵區和魯西南平原之間的魯西湖區，以濟寧為中心，分為兩大湖泊群，南有南四湖，北有北舞湖。前者以微山湖為首，後者是面積最大的東平湖。
圖2.2山東省地貌示意圖
圖2.2山東省地貌簡圖
2.3.2地層概況
在中國地層區劃中，山東省的地層屬於晉冀魯豫地層帶和秦齊昆地層帶。前者可分為華北平原、魯西、魯東三個地層分區，後者為祁連-北秦嶺地層分區(魯東南地層分區)。魯西北-魯西南平原屬華北平原地層區劃，魯中南丘陵區屬魯西地層區劃，魯西北丘陵區(魯東北)屬魯東地層區劃，魯東南丘陵區(魯東南)屬祁連-北秦嶺地層區劃(魯東南)。在山東省，各種年代地層發育較為完整，從中太古代到新生代均有分布。地表主要出露中、新生代地層，其次為古生代地層，元古代地層分布有限，太古代地層零星分布(圖2.3，表2.1)。華北平原的地層劃分與魯西不同，發育大量新生代地層，魯東、祁連-北秦嶺的地層劃分與華北平原、魯西不同，沒有古生代地層。魯東、祁連-北秦嶺和魯西(包括華北平原)前寒武紀基底巖系的組成特征明顯不同。
山東省最古老的地層形成於中太古代，即出露在魯西地層區劃中的沂水群和出露在魯東地層區劃中的唐家莊群。它們是經歷了麻粒巖相變質作用的火山-沈積巖系，在早前寒武紀花崗巖中產生了小面積的島狀、透鏡狀和不規則帶狀包裹體。
新太古代地層由出露於魯西的泰山巖群和魯東的膠東巖群組成，為遭受角閃巖相變質作用的火山-沈積巖系。地層露頭大多不連續，呈包裹體出現在太古宙TTG花崗巖中。
圖2.3山東省地質示意圖
圖2.3山東省簡化地質圖
1-四元；2-新近紀+古近紀；3-白堊紀；4-侏羅紀；5-三疊紀；6-二疊紀；7-石炭紀；8-奧陶紀；9-寒武紀；10-新元古代；11-元古代；12—太古宇；13-中生代侵入巖；14-古生代侵入巖；15-新元古代侵入巖；16-中元古代侵入巖；17-元古代侵入巖；18-太古宙侵入巖；19-地質界線；20—測量/推斷的斷層結構；21-深斷層
表2.1山東省綜合地層劃分表2.1山東省綜合地層劃分
元古界地層面主要分布在魯東地層分區和祁連-北秦嶺地層分區，分別為京山群、粉子山群、膠南表殼巖組合和芝罘群。京山群、粉子山群和膠南表殼巖群的巖性組合特征相似，均以高鋁片巖、含石墨巖系和碳酸鹽巖為特征，具孔茲巖系特征，其構造位置、變質程度和變形特征明顯不同。
中元古代地層包括魯西地層中的隱伏地層集寧群，屬低綠片巖相變質中酸性火山巖-鈣質泥質巖建造。此外，海州群分布在山東省東南沿海的小島上。原巖為酸性火山巖，經歷了藍片巖相-高壓綠片巖相變質作用。
新元古代地層包括圖們群、蓬萊群和何鵬石巖組。土門群分布於沂沭斷裂帶附近的魯西地層分區，為壹套碎屑-碳酸鹽巖建造。蓬萊群分布在魯東地層區劃的蓬萊地區，原巖為碎屑巖-泥巖-碳酸鹽巖。何鵬石巖組零星分布於祁連-北秦嶺地層分區的蘇魯造山帶中，是壹套經歷了低綠片巖相變質作用的碎屑-泥質巖建造。
寒武-奧陶系地層廣泛分布於魯西和華北平原，屬陸表海沈積，下部為碎屑巖-碳酸鹽巖建造，上部為碳酸鹽巖建造。分為寒武系長青群、寒武系-奧陶系九龍群和奧陶系馬家溝組。長慶群主要由深紅色泥巖和頁巖夾白雲石和石灰巖組成。地層東南厚，西北薄，西北重疊，與下伏的新元古代土門群平行不整合接觸。九龍群以灰巖、白雲巖夾頁巖為主，與長慶群連續沈積。馬家溝組以灰巖和白雲巖為主，與下伏九龍群平行不整合接觸。
石炭紀-三疊紀地層分布在魯西和華北平原的地層分區中，為海陸交互相沈積、含煤碎屑巖建造和碎屑巖建造，分為月門溝群、石河子群、石千峰群和二馬營群。月門溝群為海相-陸相含煤巖系，底部為鐵鋁巖系，與下伏奧陶系馬家溝組平行不整合接觸。石盒子組由黃綠色和灰綠色砂巖和深灰色-紫色泥巖組成，含鋁礬土、頁巖和煤層。石千峰組為河流湖泊沈積的亮紅色泥巖和砂巖，分布有限。二馬營組僅在聊城鉆孔中發現，為河流相砂巖、粉砂巖和泥巖。
山東省各地層分區中侏羅-白堊系地層十分發育，包括陸相含煤碎屑巖建造、碎屑巖建造和基性-酸性火山巖建造。分為侏羅系淄博群、白堊系萊陽群、青山群、大盛群群和王石群。淄博群分布於魯西地層分區和華北平原地層分區。發育於淄博地區，淺湖及河流沈積，下部為含煤碎屑巖建造，上部為紅色碎屑巖建造，與下伏三疊系石千峰群呈平行不整合接觸。萊陽群分布廣泛，四個地層分區均有發育，各地發育程度不壹。膠萊盆地在魯東最為發育，主要由山前洪積相、河流相和湖泊相組成，部分為火山沈積。青山群多分布於全省，魯東地層發育良好。它由中基性酸性火山巖和少量沈積巖組成。大盛群主要分布在魯西和魯東地層分區交界處的沂沭斷裂帶，以河流相和湖泊相為主，少量中基性和酸性火山巖，屬早、中白堊世，與青山群同時沈積。王組主要出露於魯東地層分區，其他分區零星分布，為紅色碎屑巖系。膠萊盆地東南側和東側夾基性火山巖，幹旱-半幹旱環境的河流與淺湖相交替沈積。主要時代為中晚白堊世，頂部的中上膠州組屬於古新世。
新生代地層遍布全省，尤其是華北平原。古近系地層分為官莊群、烏圖群和濟陽群。官莊組僅發育在魯西地層劃分中零星的小盆地中，為紅色、灰色的山前湖相碎屑巖，含膏鹽。烏圖群發育在魯西地層區劃東北緣和魯東地層區劃西北緣的臨朐、昌樂、龍口等小型盆地中，是壹套含煤和油頁巖的河湖相沈積。濟陽群僅在華北平原地層區劃中發育，分布廣，厚度大。它是壹套顏色和成分復雜的河湖碎屑巖系，富含石油和天然氣。新近系地層分為臨朐群、黃驊群、八樓河組和白巖組。臨朐群主要發育在魯西地層劃分中的臨朐和昌樂地區。上下部的堯山組和牛山組為基性火山巖，中部的山旺組為壹套以矽藻土為主的沈積地層，以山旺動物群著稱。黃驊群分布在華北平原的地層分區中，是壹套混合色調的河湖相碎屑巖系。魯東地層劃分中僅在章丘附近見到八樓河組，為壹套河流相灰巖和礫巖組合。白巖組僅見於魯西，是古生代灰巖裂隙或洞穴中的洞穴堆積，常含金剛石。第四紀地層在全省分布廣泛，但各地地層厚度和成因類型多變，其時空分布與地貌特征密切相關。大部分地層單位由松散的碎屑沈積物組成，部分由火山巖(玄武巖)和生物沈積物(貝殼堆積)組成。
2.3.3巖漿巖的分布
山東省巖漿活動十分頻繁，從太古代到新生代均有發現。除中太古代、新太古代、中新生代火山活動外，巖漿侵入是主要地質時代。山東省新太古代巖漿活動比較強烈，魯西元古界最強，魯東南元古界最強，魯東中生代最強。
巖漿巖出露面積約30976km2，約占全省國土面積的20%。中生代巖漿巖出露面積最大，元古代和新元古代巖漿巖次之，古生代和中元古代巖漿巖分布最少。魯西古元古代花崗巖、魯東南新元古代花崗巖和魯東燕山期花崗巖均表現出由早期鈉質花崗巖向鈣堿性花崗巖和晚期堿性花崗巖轉化的演化趨勢。
巖漿巖具有空間上的區域性、時間上的多旋回性和建造上的多成因性。因此，巖漿巖時空分布的區域性、多旋回性和多成因性是山東省巖漿巖的基本輪廓。巖漿巖的時空分布及其形成演化與構造運動的發生和發展密切相關。
根據巖漿巖的總體發育情況，將山東省巖漿巖分別劃分為塔裏木-華北區和昆侖-秦嶺區[17]。根據花崗巖類的分布特征，將山東省分別劃分為泰山花崗巖帶、華北地臺南緣晉寧花崗巖帶、長白山(遼東-冀東-膠東)花崗巖帶和東南沿海花崗巖帶(中生代巖漿巖)。根據巖漿巖的時空分布特征，結合構造分帶，作者將山東巖漿巖劃分為魯西構造巖漿巖區和魯東構造巖漿巖區，以沂沭斷裂為界(圖2.4)。
魯西地區以早前寒武紀巖漿巖為主體，約占巖漿巖出露面積的90%。魯西地區大致可分為六個巖漿巖帶:
1)沂水巖漿巖帶:包括沂沭斷裂帶水星山南段，以發育沂水紫蘇花崗巖、沂水巖群超基性巖體和閆家官莊超基性巖體為特征。並伴生有不同數量的蒙山片麻巖套和奧萊山花崗巖，壹般呈北東-北東帶狀分布。
2)廬山-沂山巖漿巖帶:東起沂沭斷裂帶西邊界，西至西麥窯-孟良崮線，包括水星山以北的沂沭斷裂帶北段。區內主要分布有奧萊山花崗巖、新太古代超基性巖侵入巖、牛欄輝綠巖和泰山群綠巖帶火山巖。中生代中酸性侵入巖分布於沂南和臨朐。
3)泰山-敖萊山-蒙山巖漿巖帶:包括廬山-沂山巖漿巖帶南側至界首-蒙山斷裂北側的區域，以蒙山片麻巖套、沂山花崗巖和敖萊山花崗巖交替分布為特征，偶見新太古代超基性-基性侵入巖、牛欄輝綠巖、紅門閃長巖和摩天嶺花崗巖，包括多種類型的泰山巖群。北部地區有中生代濟南輝長巖、埠村閃長巖等中基性侵入巖，新汶、蒙陰有沂南閃長巖、蒼山花崗斑巖等中酸性侵入巖(圖2.5)。
圖2.4山東省巖漿巖分布及分區圖
圖2.4山東省巖漿巖分布
1-中生代侵入巖；2-古生代侵入巖；3-新元古代侵入巖；4-中元古代侵入巖；5元古代侵入巖；6-太古宙侵入巖；7-中生代火山巖；8-新生代玄武巖；9-四元；10-固結地層；11-深斷層；12—測量/推斷裂縫；ⅰ-沂水巖漿巖帶；ⅱ-廬山-宜山巖漿巖帶；ⅲ-泰山-徂徠山-蒙山巖漿巖帶；ⅳ-馬山-靈山-四海山巖漿巖帶；ⅴ——魯西中生代火山巖帶；ⅵ-濰坊-郯城中生代火山巖帶；ⅶ-棲霞巖漿巖帶；ⅷ-玲瓏-平度和鵲山-昆崳山侵入巖帶；ⅸ-臨沭-膠南和海陽所-威海侵入巖帶；ⅹ—東部沿海侵入巖帶，ⅹ1—郭家店雜巖，ⅹ2—艾山雜巖，ⅹ3—乳山雜巖，ⅹ4—威德山雜巖，ⅹ5—石島雜巖，ⅹ6—海陽雜巖。ⅶ—魯東中生代火山巖帶，臨朐-蓬萊新生代火山巖帶。
圖2.5魯西中生代侵入巖分布
圖2.5魯西地區中生代巖體的分布
1—濟南輝長巖；2-銅閃長玢巖；3-布村閃長巖；4-沂南閃長巖；5-蒼山花崗斑巖；6-臥福山花崗巖
4)馬山-靈山-四海山巖漿巖帶:主要出露宜山花崗巖、奧來山花崗巖，夾有四海山花崗巖、紅門閃長巖、牛欄輝綠巖。四海山花崗巖是壹種元古代堿性正長巖侵入巖。
5)魯西中生代火山巖帶:主要出露於方城盆地、蒙陰盆地等中生代盆地，由青山群火山巖組成，構造線呈西北走向。
6)濰坊-郯城中生代火山巖帶:分布於沂沭斷裂斷陷盆地，由青山群和大盛群火山巖組成，呈北北東向帶狀分布。
魯東巖漿巖主要有三個形成期:太古宙、新元古代和中生代。元古宙以來的巖漿活動比魯西地區強烈得多，大致可劃分為六個巖漿巖帶。
1)棲霞巖漿巖帶:分布範圍東起桃村斷裂，西至招遠-平度馬蘭線，南至膠萊盆地，北至黃海，屬膠北隆起核心。主要由棲霞片麻巖套組成，夾少量中元古代至古元古代超基性巖和膠東群中基性火山巖。
2)玲瓏-平度、確山-昆崳山侵入巖帶:出露於棲霞巖漿巖帶東西兩側，主要由玲瓏花崗巖和郭家店花崗巖組成，巖帶近南北走向。
3)臨沭-膠南、海陽所-威海侵入巖帶:出露於魯東南、膠東半島東端的蘇魯造山帶中，主要由榮成片麻巖套、玫瑰片麻巖套、嵐山頭片麻巖套等新元古代花崗質片麻巖組成，部分為中元古代超基性-基性-中性侵入巖，巖帶總體走向東北。嵐山頭片麻巖套主要由含霓石的花崗質片麻巖組成，屬堿性花崗巖。
4)東部沿海侵入巖帶:主要出露在威海-青島-日照沿海地區。由柳林莊閃長巖、郭家嶺花崗巖、寧金所正長巖、茶山花崗巖、威德山花崗巖、玉山花崗閃長斑巖、大店應時正長巖和老山花崗巖組成(圖2.6)，整個巖帶走向東北。主要包括艾山雜巖、威德山雜巖、石島雜巖、海陽雜巖、嶗山-大珠山雜巖、大廠雜巖、鶴山雜巖、大山-大店雜巖等八個雜巖雜巖。嶗山花崗巖由正長巖和堿性花崗巖組成，屬於堿性花崗巖。
5)魯東中生代火山巖帶:主要出露於膠萊盆地周圍。大部分由青山群火山巖組成，也有少量萊陽群和王群火山巖，總體呈近東西向帶狀分布。
6)臨朐-蓬萊新生代火山巖帶:由新生代玄武巖組成，壹般呈東北帶狀分布。
20世紀90年代以來，山東省地質調查工作者對侵入巖進行了詳細的分解，建立了系統的巖石譜系單位。為了符合客觀規律和便於應用，作者改進了前人建立的填圖單位，建立了山東省侵入巖劃分表(表2.2 ~ 2.5)。本表巖石單元劃分原則如下:將具有明顯成因的侵入巖組合在壹起劃分次級巖石單元，基本巖石單元為巖體或侵入體，以典型巖體+典型巖性的名稱命名；集合單元有三種命名方式。對於巖漿結構清晰的原始塊狀侵入巖組合，以典型巖體名稱+典型巖性名稱命名，對於正常片麻巖組合，以典型巖體名稱+片麻巖套命名，對於變質基性-超基性巖侵入巖組合，以典型巖體名稱+基性-超基性巖組合命名。
2.3.4現代表層結構概述
山東省的地表結構首先體現在地貌特征上，是由魯中和半島地區的低山丘陵，周邊堆積平原和陸架海域組成的現代地貌格局。沂沭斷裂帶貫穿山東中部，將山東壹分為二。蘇魯造山帶奠定了魯東基底構造線的總體格局。齊河-廣饒斷裂和聊城-蘭考斷裂是分隔魯西地塊和華北坳陷平原的構造帶。因此，山東地質塊體反映的地表構造格局有六種構造塊體模式:壹個坳陷(濟陽坳陷)、兩個塊體(魯西塊體和膠北塊體)、兩個帶(沂沭斷裂帶和蘇魯造山帶)和壹個域(黃渤海陸架區)。
圖2.6魯東中生代侵入巖分布。
圖2.6魯東中生代巖體的分布
1—柳林莊閃長巖；2-文登花崗巖；3-寧金所正長巖；4-茶山花崗巖；5—多孤山花崗閃長巖；6-玲瓏花崗巖；7-郭家嶺花崗巖；8-威德山花崗巖；9-大甸應時正長巖；10-嶗山花崗巖
魯西區塊基巖露頭區的斷裂構造主要呈北西向分布，結晶基底巖系的片麻巖或其他構造線傾向於與北西向斷裂平行。但以泰山、新福山、蒙山為“軸”，兩側分別向北北西向和NWW偏轉，斷裂構造的分布方向也隨之變化。沈積蓋層的產狀主要受基底隆起和區域斷裂控制，總體平緩，在沂沭斷裂帶附近呈自西向東的連續變化，傾斜方向為NW-NNW-N-NE。地層走向壹般為向北凸出的連續“弧形”彎曲，而近沂沭斷裂帶則與其分布方向趨於壹致。斷陷中、新生代盆地多呈三角形或不等寬的條帶狀，為構造“傾伏”盆地。構造線在沂沭斷裂帶附近逐漸收斂，主要控盆斷裂向遠離沂沭斷裂帶的方向彎曲。這些斷層壹般不穿過沂沭斷裂帶，這可能反映了它們之間的序列關系。
魯東膠北地塊與蘇魯造山帶共同構成山東半島的基底隆起，被五蓮-即墨-穆平壹線的斷裂帶劃分為兩個性質不同的地質塊體。
表2.2魯西地區原生塊狀侵入巖單元劃分表表2.2魯西(魯西)地區塊狀巖體的巖性單元
表2.3魯西地區前寒武紀侵入巖單元劃分表表2.3魯西(魯西)地區前寒武紀巖體的巖性單元
表2.4魯東地區原生塊狀侵入巖單元劃分表2.4魯東地區塊狀侵入巖的巖性單元
繼續的
表2.5魯東前寒武紀侵入巖單元劃分表2.5魯東地區前寒武紀巖體的巖性單元
膠北隆起區基底構造線主要呈東西向分布，但在沂沭斷裂帶附近呈北北東向彎曲。穆平-即墨斷裂的西側為西北-NWW向。基底褶皺的軸向與區域構造線方向基本壹致。部分地段存在弧形和環形構造，反映了基底變形的復雜性。斷裂構造以NE-NNE向為主，其他方向的斷裂壹般不發育。
膠萊盆地是魯東整體構造“隆起”背景下的中生代盆地。該帶地層走向平行於現今盆地邊緣，由向盆地中心輕微傾斜的中生代地層組成。盆地內有北西向和北東向兩組斷層，壹般規模較小。但內部有時隱藏在近東西向的線性構造中，衛星圖像顯示出東西向的隱伏地塹和障壁格局。沂沭斷裂帶與斷層平行，有多組平行於盆地邊緣分布的剖面。
蘇魯造山帶演化歷史復雜，以榴輝巖等超高壓變質地質體的出現為標誌，是大陸板塊的結合帶。結晶基底的構造線主要呈ne、n NE向分布，部分地塊呈弧形或環狀彎曲，片麻巖穹窿構造十分發育。斷裂構造以NE-NNE向為主，這些斷裂傾向於與沂沭斷裂帶近平行，而偏離沂沭斷裂帶向NE方向偏轉。與沂沭斷裂帶相交的斷裂帶交點處或其附近常發育火山活動和巖漿作用。
山東的地表構造格架壹般呈“羽狀”或“扇形”構造格架，以沂沭斷裂帶為主，兩側構造線逐漸向沂沭斷裂帶匯聚，以沂沭帶南部為匯聚端，兩側呈NW、ne向輻射。