泰安市在大地构造单元上属鲁西台背斜、鲁中断隆带。境内有太古界、古生界
寒武系、奥陶系，新生界第三系和第四系地层，地层出露不全。岩性分布受四条弧
形大断裂的控制，断块隆起的南部近弧形断裂，升幅大，为大面积太古界变质岩系；
隆起的北部，升幅小，形成古生界寒武、奥陶系带状单斜地块。寒武、奥陶系地层
还分布在弧形断裂带的条带上。第三系地层分布于断陷沉降盆地。第四系松散层分
布在平原和河谷地带。变质岩系地层总面积达1348.55平方公里。灰岩及隐伏总面
积337.80平方公里。
太古界变质岩系是20多亿年以前形成的，经过强烈区域变质和不同程度的混合
岩化、花岗岩化作用，构造复杂，岩性多变，主要岩性有：片麻岩类(斜长片麻岩、
角闪片麻岩、黑云片麻岩、中长片麻岩、花岗片麻岩等)、片岩类(云母片岩、绿泥
片岩、透闪片岩、阳起片岩、滑石片岩等)、脉岩类(阳起石岩、石英岩、辉石岩等)
。太古界地层总厚度大于12000米。
古生界寒武、奥陶地层为4～6亿年前形成的一套滨海－－海相碎屑岩与碳酸岩
沉积，岩性为灰岩、泥灰岩、白云质灰岩、页岩、硅质灰岩，总厚度约1500米以上。
新生界下第三系地层为0.6～0.3亿年前形成的陆相碎屑沉积。由石灰岩、砂页岩、
泥质灰岩、粘土岩、石膏层、砾岩组成，厚度达2000米，在南留村和北臭泉村附近
有出露。
新生界第四系松散层为晚近时代冲洪积坡洪积沉积，在河岔平原多具二元结构，
上覆粘土、亚粘土，下伏砂砾石层，厚度10～15米。
泰安弧形断裂以南的泰城地区主要为第四系沉积(200万年)、寒武系灰岩沉积(
约6亿年)及下第三系红色砂砾岩零星出露。蒿里山上寒武系出露最好，曾发现东亚
晚寒武式的标准化石－－蒿里山虫化石。岱道庵至孙家疃小断层以东为第三系页岩
隐伏区，以西至中七里埠至南店子一带为石灰岩隐伏区，上覆盖第四系洪积冲积层。