山东省区域地质概况.doc
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山东省区域地质概况
2009-3-17
1自然地理简况
山东省位于中国东部沿海的东北段，地处黄河下游，介于东经114°47′30″～122°42′18″、北纬34°22′54″～38°27′00″之间。
境域包括半岛和内陆两部分。
胶东半岛突出于渤海和黄海之间，与朝鲜半岛、日本列岛隔海相望，北隔渤海海峡与辽东半岛相对；内陆部分自北向南与河北、河南、安徽、江苏四省接壤。
全境南北最宽处约420km，东西最远距离约700km，陆地总面积约15.71万km2。
全省分划为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应，地质构造格局控制自然地理的发展。
现代山东省自然地理特征，是自然界长期发展中经受了多种内、外力地质作用综合结果的反映，尤其是新近纪中新世以来板块构造发展演化的结果。
山东省位于我国地势划分中的第三大阶梯中，海拔高度除一小部分山地超过千米以外，大部分山地丘陵都在500m左右，地势起伏较小，相对高度多为200～350m，坡度在20°以下。
境内中部山地隆起，东部、南部丘陵起伏，西南、西北低洼平坦，形成了以山地丘陵为骨架，平原盆地交错环列其间的地形大势。
泰山雄踞中部，主峰海拔1532.7m，为省内最高点；最低处是黄河三角洲，海拔2至10米。
境内山地丘陵区约占全省总面积的34.34%，平原盆地区约占64.59%；河流湖泊区约占1.07%。
按照地形的空间分布特征，可将全省分为鲁中南山地丘陵区、鲁东丘陵区和鲁西北-鲁西南平原区三大地貌分区。
按照地理位置，鲁中南山地丘陵区可称为鲁中南地区，鲁西北-鲁西南平原区由鲁西北地区和鲁西南地区组成（二者以位于山东与河南分界处的黄河段为界），它们统称为鲁西地区；鲁东丘陵区可称为鲁东地区（或胶东地区），由鲁东北（胶西北）地区和鲁东南地区组成，二者大致以牟平——即墨和青岛——五莲一线为界，鲁东南地区包括威海地区（牟平——即墨线以东）和日照地区（青岛——五莲线以南）两个地理区。
山东省主要山脉分布于鲁中南山地丘陵区和鲁东丘陵区。
鲁中南山地丘陵区山脉主要由早前寒武纪花岗质片麻岩和片麻状花岗岩构成，鲁东丘陵区山脉则主要由中生代花岗岩构成。
鲁中南山地丘陵区山脉多呈NW向和近东西向展布，鲁东丘陵区山脉则多呈近南北和近东西向展布。
山东水系比较发育，自然河流平均密度在0.7km/km2以上，干流长度大于50km的河流有1000多条。
黄河自西南向东北斜穿山东境域，流程610多公里，从渤海湾入海。
京杭大运河自南向北纵贯鲁西平原，长630多公里。
湖泊集中分布于鲁中南山地丘陵区与鲁西南平原之间的鲁西湖带，以济宁为中心分为两大湖群，以南为南四湖，以北为北五湖，前者以微山湖为首，后者以东平湖最大。
2地层概况
山东省地层在全国地层区划中，属华北地层大区晋冀鲁豫地层区和秦祁昆地层区，前者可分为华北平原、鲁西和鲁东三个地层分区，后者为祁连—北秦岭地层分区（鲁东南地层分区）。
鲁西北-鲁西南平原区属华北平原地层分区，鲁中南山地丘陵区属鲁西地层分区，鲁东丘陵区的西北部（鲁东北地区）属鲁东地层分区，鲁东丘陵区的东南部（鲁东南地区）属祁连—北秦岭地层分区（鲁东南地层分区）。
山东省各断代地层发育比较齐全，自中太古代至新生代地层都有分布，地表出露以中、新生代地层为主，其次为古生代地层，元古宙地层分布局限，太古宙地层零星出露。
华北平原地层分区以发育大量新生代地层区别于鲁西地层分区，鲁东地层分区和祁连—北秦岭地层分区以没有古生代地层区别于华北平原地层分区和鲁西地层分区，鲁东地层分区、祁连—北秦岭地层分区与鲁西地层分区（包括华北平原地层分区）三者的前寒武纪基底岩系组成特征明显不同。
山东最古老的地层形成于中太古代，为出露于鲁西地层分区的沂水岩群和出露于鲁东地层分区的唐家庄岩群，是遭受麻粒岩相变质的火山-沉积岩系。
呈面积较小的岛状、透镜状、不规则条带状包体产于早前寒武纪花岗岩中。
新太古代地层有出露于鲁西地层分区的泰山岩群和鲁东地层分区的胶东岩群，为遭受角闪岩相变质的火山-沉积岩系。
地层出露大都不连续，在太古宙TTG质花岗岩中呈包体出现。
古元古代地层地表主要分布于鲁东地层分区和祁连—北秦岭地层分区，为荆山群、粉子山群、胶南表壳岩组合和芝罘群。
荆山群、粉子山群和胶南表壳岩组合岩性组合特征相似，均以高铝片岩、含石墨岩系和碳酸盐岩为特点，具孔兹岩系特点，三者所处构造位置、变质程度和变形特征有明显差别。
中元古代地层有鲁西地层分区隐伏地层——济宁岩群，属低绿片岩相变质的中酸性火山岩—钙泥质岩建造。
另外在山东东南沿海的小岛屿上分布有海州群，原岩为酸性火山岩，经受了蓝片岩相—高压绿片岩相变质。
新元古代地层包括土门群、蓬莱群及朋河石岩组。
土门群分布于鲁西地层分区靠近沂沭断裂带一侧，为碎屑岩—碳酸盐岩建造。
蓬莱群分布于鲁东地层分区蓬莱一带，原岩为碎屑岩—泥岩—碳酸岩建造。
朋河石岩组零星分布于祁连—北秦岭地层分区苏鲁造山带中，为经历了低绿片岩相变质的碎屑岩—泥质岩建造。
寒武—奥陶纪地层广泛分布于鲁西地层分区和华北平原地层分区，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。
分为寒武纪长清群、寒武－奥陶纪九龙群及奥陶纪马家沟组。
长清群以深红色泥岩、页岩为主夹白云岩和灰岩，地层厚度东南厚、西北薄，向西北方向超覆，与下伏新元古代土门群平行不整合接触。
九龙群以灰岩、白云岩为主夹页岩，与长清群为连续沉积。
马家沟组以灰岩、白云岩为主，与下伏九龙群为平行不整合接触。
石炭—三叠纪地层分布于鲁西和华北平原地层分区，为海陆交互相—陆相沉积，含煤碎屑建造及碎屑建造，分为月门沟群、石盒子组、石千峰群及二马营组。
月门沟群为海陆交互相—陆相含煤岩系，底部为铁铝岩系，与下伏奥陶纪马家沟组为平行不整合接触。
石盒子组为黄绿、灰绿色砂岩及深灰紫色泥岩夹铝土岩、页岩及煤线。
石千峰群为河湖沉积的鲜红色泥岩、砂岩，分布局限。
二马营组仅在聊城钻孔中见及，为河湖相砂岩、粉砂岩夹泥岩。
侏罗—白垩纪地层在山东省各个地层分区都比较发育，为陆相含煤碎屑岩建造、碎屑建造及基性—酸性火山岩建造。
分为侏罗纪淄博群、白垩纪莱阳群、青山群、大盛群及王氏群。
淄博群分布于鲁西地层分区及华北平原地层分区，以淄博一带较发育，为浅湖及河流相沉积，下部为含煤碎屑建造，上部为红色碎屑建造，与下伏三叠纪石千峰群平行不整合接触。
莱阳群分布广泛，四个地层分区皆有发育，各地发育程度不等，以鲁东胶莱盆地最为发育，主要为山麓洪积相、河流相、湖泊相沉积，局部为火山沉积。
青山群全省多有分布，以鲁东地层分区发育较完整，为中基性—酸性火山岩建造，夹有少量沉积岩。
大盛群主要分布于鲁西与鲁东地层分区交界处的沂沭断裂带内，以河湖相沉积为主，夹少量中基性、酸性火山岩，属早、中白垩世，与青山群为准同时沉积。
王氏群主要出露于鲁东地层分区，其它分区零星分布，为红色碎屑岩系，胶莱盆地南东侧夹有基性火山岩，为干旱—半干旱环境下的河流相间有浅湖相沉积，主体时代为中—晚白垩世，顶部的胶州组中上部，时代属古新世。
新生代地层遍布全省，尤其在华北平原地层分区呈大面积分布。
古近纪地层分为官庄群、五图群及济阳群。
官庄群只发育于鲁西地层分区的零星小型盆地中，为含膏盐的红色、灰色山麓—河湖相碎屑岩；五图群发育于鲁西地层分区东北缘及鲁东地层分区西北缘的临朐、昌乐、龙口等小型盆地中，为含煤、油页岩的河湖相沉积；济阳群只发育在华北平原地层分区，分布广泛，地层厚度大，为一套色调、成份复杂的河湖相碎屑岩系，含丰富石油、天然气。
新近纪地层分为临朐群、黄骅群和巴漏河组、白彦组。
临朐群主要发育在鲁西地层分区的临朐、昌乐一带，上部及下部的尧山组及牛山组为基性火山岩，中部山旺组为一套以硅藻土为主的沉积地层，以含山旺动物群而闻名；黄骅群分布于华北平原地层分区，为一套杂色调河湖相碎屑岩系；巴漏河组只见于鲁东地层分区的章丘附近，为一套河湖相灰岩，砾岩组合；白彦组仅见于鲁西，为古生代灰岩裂隙或溶洞内的洞穴堆积，内常含金刚石。
第四纪地层广布全省，但各地地层厚度、成因类型多变，其时空分布与地貌特征密切相关，绝大部分地层单位由松散碎屑沉积物组成，个别由火山岩（玄武岩）和生物沉积（贝壳堆积）组成。
3岩浆岩分布
山东省岩浆活动十分频繁，从太古宙至新生代都有发现。
除中太古代、新太古代、中生代及新生代有较多火山活动外，其它地质年代均以岩浆侵入活动为主。
新太古代岩浆活动在山东境内较为强烈，古元古代在鲁西地区最强烈，新元古代在鲁东南地区最强烈，中生代在鲁东地区最强烈。
岩浆岩出露面积约30976km2，约占全省陆地面积的20％，以中生代岩浆岩出露面积最大，其次为古元古代及新元古代岩浆岩，古生代及中元古代岩浆岩分布最少。
鲁西的古元古代花岗岩类、鲁东南的新元古代花岗岩类和鲁东的燕山期花岗岩类均表现为从早期的钠质花岗岩向钙碱性花岗岩及晚期的偏碱性花岗岩的演化趋势。
岩浆岩在空间上具有区域成带分布特点，在时间上则显示出多旋回活动的特点，在形成上具有多成因的特点，因此，岩浆岩在时空分布上的“区域成带性”、“多旋回性”和“多成因性”是山东省岩浆岩分布的基本轮廓。
岩浆岩的时、空分布及其形成、演化和构造运动的发生、发展息息相关。
根据岩浆岩总体发育状况，山东省岩浆岩分别被划为塔里木—华北区及昆仑—秦岭区[17]。
按照花岗岩类的分布特点，山东省又分别被划为泰山花岗岩带、华北地台南缘晋宁期花岗岩带、长白山（辽东－冀东－胶东）花岗岩带及东南沿海花岗岩（中生代岩浆岩）带。
按照岩浆岩的时空分布特点，结合构造分区，作者等将山东岩浆岩划分为鲁西构造岩浆区及鲁东构造岩浆区，二者以沂沭断裂为界。
早前寒武纪岩浆岩是鲁西区的主体，约占岩浆岩出露面积的90%。
鲁西区大致可分为6条岩浆岩带：
1）沂水岩浆岩带：
包括沂沭断裂带内汞丹山以南地段，以发育沂水紫苏花岗岩、沂水岩群超基性、基性火山岩及严家官庄超基性侵入岩为特征。
伴有数量不等的蒙山片麻岩套及傲徕山花岗岩，总体呈北东—北东东向带状展布。
2）鲁山—沂山岩浆岩带：
东自沂沭断裂带西界，西至西麦腰—孟良崮一线，并包含汞丹山以北的沂沭断裂带北段地区。
区内主要分布傲徕山花岗岩，新太古代超基性－基性侵入岩、牛岚辉绿岩及泰山岩群绿岩带型火山岩。
在沂南和临朐等地有中生代中酸性侵入岩分布。
3）泰山—傲徕山—蒙山岩浆岩带，包括鲁山—沂山岩浆岩带南侧至界首—蒙山断裂以北地区，以蒙山片麻岩套、峄山花岗岩与傲徕山花岗岩类相间分布为特征，间或出现新太古代超基性—基性侵入岩、牛岚辉绿岩、红门闪长岩及摩天岭花岗岩，包含较多泰山岩群绿岩型火山岩包体。
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，在新汶、蒙阴等地见沂南闪长岩、苍山花岗斑岩等中酸性侵入岩。
4）马山—灵山—四海山岩浆岩带，主要出露峄山花岗岩、傲徕山花岗岩，并穿插出现四海山花岗岩、红门闪长岩和牛岚辉绿岩。
四海山花岗岩为古元古代偏碱性的正长花岗岩类侵入岩。
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中，由青山群火山岩构成，构造线走向北西。
6）潍坊—郯城中生代火山岩带，分布于沂沭断裂之断陷盆地中，由青山群及大盛群火山岩组成。
呈北北东走向带状展布。
鲁东地区岩浆岩主要有太古宙、新元古代及中生代三个形成期，元古宙以来的岩浆活动比鲁西地区强烈的多，大致可分为5条岩浆岩带。
1）栖霞岩浆岩带，分布范围东自桃村断裂，西至招远—平度麻兰一线，其南为胶莱盆地，北为黄海，属胶北隆起的核部。
主要由栖霞片麻岩套组成，有少量中新太古代至古元古代超基性—基性侵入岩及胶东群中基性火山岩。
2）玲珑—平度及鹊山—昆嵛山侵入岩带：
出露于栖霞岩浆岩带的东西两侧，主要由玲珑花岗岩及郭家店花岗岩组成，岩带走向近南北。
3）临沭—胶南及海阳所—威海侵入岩带，出露于鲁东南及胶东半岛东端之苏鲁造山带范畴内，主要由荣成片麻岩套、月季片麻岩套、岚山头片麻岩套等新元古代花岗岩质片麻岩类组成，部分中元古代超基性—基性—中性侵入岩，岩带总体走向北东。
岚山头片麻岩套主要由含霓石花岗质片麻岩组成，为碱性花岗岩类。
4）东部沿海侵入岩带：
主要出露于威海—青岛—日照一带的沿海地区。
由柳林庄闪长岩、郭家岭花岗岩、宁津所正长岩、槎山花岗岩、伟德山花岗岩、雨山花岗闪长斑岩、大店石英正长岩及崂山花岗岩组成，岩带整体走向北东。
主要包括8个复式杂岩体，分别是艾山杂岩体、伟德山杂岩体、石岛杂岩体、海阳杂岩体、崂山—大珠山杂岩体、大场杂岩体、河山杂岩体及大山—大店杂岩体。
崂山花岗岩由正长花岗岩和碱长花岗岩组成，为碱性花岗岩类。
5）鲁东中生代火山岩带：
主要出露于胶莱盆地周缘。
大部分由青山群火山岩组成，少量莱阳群火山岩及王氏群火山岩，总体呈近东西向带状展布。
6）临朐—蓬莱新生代火山岩带：
由新生代玄武岩类组成，总体呈北东向带状展布。
4现代表层构造概况
山东省表层构造首先反映在地貌特征上，是由鲁中和半岛地区的低山丘陵及环绕的堆积平原、陆架海域构成的现代地貌格局。
沂沭断裂带纵贯山东中部，如“刀劈斧砍”将山东一分为二。
苏鲁造山带则奠定了鲁东地区基底构造线的总体格局。
齐河－广饶断裂和聊城－兰考断裂则是分划鲁西地块和华北坳陷平原的构造带。
因此，山东的地质块体所反映的地表构造格局具有一坳（济阳坳陷）、两块（鲁西地块、胶北地块）、两带（沂沭断裂带、苏鲁造山带）及一域（黄、渤海陆架海域）六大构造块体格局。
鲁西地块基岩露头区断裂构造以北西向展布为主，结晶基底岩系的片麻理或其它构造线展布多与NW向断裂趋于平行。
但以泰山、新甫山、蒙山一线为“轴线”，向两侧分别向NNW和NWW偏转，断裂构造的展布方向与其亦步亦趋。
沉积盖层产状主要受基底隆起和区域断裂控制，产状一般较平缓，表现为由西向东靠近沂沭断裂带，倾向由NW-NNW-N-NE倾斜的较连续变化。
地层走向总体呈连续的向北突出的“弧形”弯曲，近沂沭断裂带则趋于与其展布方向一致。
断陷内的中、新生代盆地多呈三角形或不等宽的长条形，为构造“掀斜式”盆地。
构造线近沂沭断裂带渐趋收敛，主要控盆断裂远离沂沭带呈弧形弯曲，这些断裂一般不切过沂沭断裂带，也许反映了二者的序次关系。
鲁东地区的胶北地块和苏鲁造山带一起构成了山东半岛的基底隆起，二者之间被五莲—即墨—牟平一线的断裂带分割成属性不同的两大地质块体。
胶北隆起区基底构造线以近东西向展布为主，但靠近沂沭断裂带呈NNE-NE向弯转。
牟平－即墨断裂西侧则为NW-NWW向展布。
基底褶皱轴向与区域构造线方向基本协调。
局部区段见有弧形及环状构造，反映了基底变形的复杂性。
断裂构造以NE-NNE向为主，其它方向的断裂一般不发育。
胶莱盆地为处于鲁东整体构造“隆升”背景上的中生代盆地，带内地层走向与目前盆地边缘平行展布，由向盆地中心缓倾斜的中生代地层组成。
盆地内发育北西向及北东向两组断裂，一般规模较小。
但内部有时隐时现的近东西向线性构造，卫片影像显示为东西向隐伏堑、垒格局。
近沂沭断裂带有与该断裂平行的多组断面，盆地边缘有与盆缘平行展布的断面发育。
苏鲁造山带具有复杂的演化历史，并以产出榴辉岩等超高压变质地质体为标志，是大陆板块的结合带。
结晶基底构造线总体以NE及NNE向展布为主，个别区块呈弧形或环形弯曲，片麻岩穹隆构造较发育。
断裂构造则以NE-NNE向占优势，这些断裂靠近沂沭断裂带处与之趋于近平行展布，远离沂沭断裂带则向NE向偏转。
与沂沭断裂带相交切的断裂带，在交结点上或其附近往往发育火山活动和岩浆作用。
山东的表层构造格局总体显示为以沂沭断裂带为主干，两侧构造线向沂沭断裂带逐渐收敛，大致以沂沭带南部为收敛端，两侧则向NW及NE方向辐射的“羽状”或“扇形”构造格局。
5山东省构造演化阶段划分
自然界处于永恒的产生和消灭之中，处于不断的流动中，处于无休止的运动和变化中。
地球经历了46亿年漫长的演化历程，形成了现今海洋、大陆分异，地质复杂的自然状态。
其演化的基本特征包括：
演化历史的长期性和阶段性，物质组成和结构构造在时空尺度上的不均一性和非均变性，地球动力系统的复杂性，地质构造作用的多阶段、多类型、多成因、多级序性。
中国大陆是欧亚大陆的重要组成部分，是全球构造演化的产物。
中国现代大陆是由几个主要陆核经过漫长地质时期的发展、演化、拼接和改造后形成的，地质构造复杂，发展演化历史悠久，但地质构造演化具有明显的阶段性或多旋回性特点。
程裕淇等将中国地质演化划分为陆核发展阶段（2600Ma以前）、陆块发展阶段（2600～800Ma）、陆缘发展阶段（800～205Ma）和陆内发展阶段（205Ma以来）4大阶段[17]，认为陆核和陆块两个阶段属原始板块体制范畴，陆缘阶段属古板块体制范畴，而陆内阶段则属现代（近代）板块体制范畴。
任纪舜等将中国大地构造演化划分为早前寒武纪地台形成（古元古代早期及以前）、晚前寒武纪地台形成（古元古代晚期至震旦纪以前）、古亚洲逐步形成（震旦纪至石炭纪）、中亚洲逐步形成（二叠纪至中侏罗世）、西太平洋及其沟、弧、盆逐步形成（晚侏罗世以来）5大阶段[18]。
李锦轶将中国大陆地壳的形成演化划分为太古宙—古元古代、中元古代—新元古代中期、新元古代晚期以来3个构造阶段。
构造演化阶段划分是大地构造演化研究的基础，将复杂的地质过程分解为几个自然阶段研究，符合地质演化的阶段性规律，有利于复原地质演化的过程，反应不同时间段地质构造的特色。
本文对山东省构造演化阶段划分的基本原则，一是尽量保持与大区域构造演化阶段划分相协调，二是与板块演化的地球动力学背景相吻合，三是与山东地质构造特征相结合，每个阶段都有各具特色的地质事件群，四是以主要构造层为单元，有重要的构造运动界面作分界。
山东省位于中国大陆的东部，大地构造演化具有与中国大陆相似的阶段性演化特点。
按照上述构造阶段划分的原则，将山东省构造演化大致分为四个演化阶段：
早前寒武纪为不成熟陆壳向成熟陆壳转化和陆块碰撞拼合阶段，陆核、微陆块逐渐形成，伴随着华北各微陆块之间发生的碰撞拼合，构造岩浆活动强烈，地壳由不成熟的过渡型地壳（可能相当于玄武质－安山质基底）演化为成熟的花岗质地壳，花岗岩由TTG组合演化为GMS组合，基底固结并逐渐克拉通化，至古元古代末形成现在华北克拉通的基本格局；中新元古代为大陆裂解与聚合阶段，中元古代标志性地质事件是代表大陆裂解环境的基性岩墙群，新元古代标志性地质事件是同碰撞花岗岩和山东早期盖层沉积，为非全域的沉积盖层，新元古代中期，中国各陆块可能接近形成一个整体，形成原始中国大陆或古中国地台；古生代为海陆变迁阶段，是中国现代意义板块构造形成和剧烈演化期，山东构造演化受华北板块与扬子板块、西伯利亚板块对接碰撞影响，经历了海陆变迁演化，早古生代，突出特征是全域同步缓慢沉降，有小幅度差异升降，为全域海相沉积，晚古生代，板块逐渐抬升，海水退出，转化为陆相沉积；中新生代为构造体制转折和岩石圈减薄阶段，山东大陆地壳中生代早期受华北板块与扬子板块碰撞作用制约，表现为挤压构造体制，中生代中晚期受太平洋板块向欧亚板块俯冲作用制约，构造体制转换为伸展为主。
白垩纪是中国东部岩石圈强烈减薄期，构造岩浆活动非常活跃，在山东省则发育了与岩石圈减薄有关的大规模岩浆作用、大范围盆地断陷、高强度金矿成矿爆发、高速度地壳隆升、多期次幔源岩浆活动和多式样脆性断裂切割等地质构造事件。
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