地层 郓城县境，在大地构造位置上，属中朝陆台山东台背斜的西南边缘凹陷带，处于“鲁西断块”中的“鲁西南块陷”上。现在的地表，全部为新生界所覆盖，没有基岩出露。地层自老至新从太古界（Ar）、古生界（Pz）、中生界（Mz）到新生界（Kz）均有发育。〔元古界（Pt）的情况，目前尚缺资料，已知缺失的地层有：古生界的奥陶系上统（O3）、泥盆系（D）、老留系（S）和石炭系下统（C1），中生界的三迭系（T），侏罗系下、中统（J1—2）和白垩系（K），新生界也不完全。〕各系地层的分布状况，除第四系与上第三系广布全县外，其余地层均隐伏于第四系与上第三系之下，并受基岩构造形态的控制。下第三系与侏罗系仅分布在偏东部的局部地带；二迭系与石炭系南、北遍及全境，东、西分布约占县境二分之一，但各处厚度不同；奧陶系以及更老的地层，东西两侧直接见之于上第三系之下，中部则在石炭系之下依次（新的在上，老的在下）层迭存在；东北边境附近，在第四系与上第三系之下直接覆盖着寒武系或前寒武系。已知各个界中具体发育的地层情况，见下表。
郓城县地层情况一览表
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┃ 地层顺序 │厚度(m) │主要岩性 │接触 ┃
┠──┬────┬───┤ │ │关系 ┃
┃界 │系 │代号 │ │ │ ┃
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┃新 │第四系 │Q │90—160 │土黄色为主的各种粘土和砂 │不整合 ┃
┃生 ├────┼───┼────┼─────────────────────┼────┨
┃界 │上第二系│N1-2 │120—600│黄棕、灰绿等色的不成岩—半成岩的粘土和砂 │不整合 ┃
┃ ├────┼───┼────┼─────────────────────┼────┨
┃ │下第三系│E │>350 │紫红色砂岩为主，并有粉砂岩、泥岩及少量砾岩│不整合 ┃
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┃中 │ │ │ │ │ ┃
┃生 │侏罗系 │ J3 │>220 │紫红、棕红色砂岩为主，夹薄层粉砂岩、泥岩 │不整合 ┃
┃系 │ │ │ │ │ ┃
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（续表）
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┃地层顺序 │厚度(m) │主要岩性 │接触 ┃
┠─┬──────┬───┤ │ │关系 ┃
┃界│系 │代号 │ │ │ ┃
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┃古│二迭系 │P1-2 │>565 │大部分为杂色泥岩、粉砂岩与灰绿、灰白色砂 │整合 ┃
┃生│ │ │ │岩；底部以灰白色砂岩与灰色、深灰色泥岩、 │ ┃
┃界│ │ │ │粉砂组成，含煤层。 │ ┃
┃ ├──────┼───┼────┼─────────────────────┼────┨
┃ │石炭系 │C2-3 │235 │灰—深灰色泥岩、粉砂岩与砂岩、石灰岩交互组│假整合 ┃
┃ │ │ │ │成，含薄煤多层，底部有杂色含铝质泥岩。 │ ┃
┃ ├──────┼───┼────┼─────────────────────┼────┨
┃ │奥陶系 │O1-2 │600士 │青灰色、浅褐色石灰岩、白云质灰岩为主，并有│假整合 ┃
┃ │ │ │ │泥岩与白云岩。 │ ┃
┃ ├──────┼───┼────┼─────────────────────┼────┨
┃ │寒武系 │ 1-3 │720士 │青灰色条带状、竹叶状、鮞状灰岩为主，并有黄│不整合 ┃
┃ │ │ │ │灰、黄绿色泥灰岩、泥岩，底部以褚色泥岩为 │ ┃
┃ │ │ │ │主。 │ ┃
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┃太│（前寒武系）│Ar │>6500 │灰—深灰色片麻岩为主，其余有绿色片岩、红灰│ ┃
┃古│ │ │ │色片麻 状花岗岩等各种变质岩 │ ┃
┃界│ │ │ │ │ ┃
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地质构造形态 第四系与上第三系基本呈水平状态覆盖。在其之下，东侧有一较深的断陷带，其中分布有下第三系与侏罗系。县境内主要是一个由二迭——石炭系形成的宽缓的复式向斜构造，奥陶系及更老的地层为其基底，向斜轴向近南——北（向南延入巨野县境），两翼产状平缓，但发育有一系列次一级的轻微的起伏（褶皱），地层倾角一般在15°以下。整个向斜并被一系列大小断层所切割，已不完整。地质构造形态大致如下图所示。
郓城县地质构造形态示意图
地层中断裂颇为发育，断裂延伸方向也以近南——北为主。性质有正有逆，但以正断层为主，逆断层少见。断层落差小者仅数米，大者达千米以上，百米左右者属常见。断层构造不但使岩层、矿层的连续性遭到破坏，还曾是中生代晚期地下岩浆上升的通道，使一些岩浆岩（目前发现的主要是煌斑岩类）呈脉状、树枝状侵入古生界和其它基岩中。
地质发展史 距今约24.5亿年前的太古代便有原始物质的堆积，经过泰山运动、五台山和吕梁山运动等一系列剧烈地壳运动之后，形成为一套深度变质的岩系，并褶皱隆起成山，长期遭受剥蚀。5.7亿年前的蓬莱运动之后，地壳相对稳定。在加里东旋回早期，又开始下沉接受海浸，沉积了以石灰岩为主的寒武、奥陶系。加里东旋回晚期，地壳回升成陆，又遭剥蚀。至3亿年前的中石炭世，在海西旋回中地壳再次平稳下沉，在奥陶系的古风化面上接受新的沉积，形成假整合。在此后约0.4亿年中，地壳频繁地有小幅度地震荡升降，海陆多次变迁，气候湿润温暖，植物繁茂，沉积了含有多个煤层的石炭——二迭系海陆交互地层，直至二迭纪初（距今约2.7亿年），旋回后半期地壳又缓慢上升，海水退出县境。此后，郓城境域一直为陆相环境。在距今约2.3亿年前的海西运动中，郓城地壳经历了一次较大的变动，早沉积的地层又褶皱隆起。垂直升隆的差异，使地壳出现了断裂，地面也极度不平，高低悬殊，完全进入剥蚀状态，进入燕山构造旋回，郓城地壳又频频活动。侏罗纪晚世之后，地壳垂直运动强烈，再次产生大规模断裂，其中有新产生的断裂，也有一部分是在海西期形成断裂的基础上继续加深、加大，即继承性的断裂。在垂直运动的同时，伴有一定程度的水平运动，使侏罗系上统在内的地层又一次发生褶皱。到距今0.8亿年左右，燕山运动第Ⅱ幕使郓城地下深处的岩浆活动，从地壳薄弱处上升，侵入新、老地层之中，并以其热力使周围的岩石、矿物发生变质，使郓城地质又一次大为改观。当时地表景观多呈高山深谷，并基本铸成了今日基岩的地质构造格局。进入喜马拉雅山旋回之后，地壳相对平静，主要只是小幅度的整体抬升与下沉，反复经历着剥蚀、堆积的夷平作用。早第三纪的渐新世，东部早先由断陷形成的残存山间盆地中局部地堆积了红色的碎屑物质（系干热气候条件下形成）。渐新世后，郓城地表基本已趋夷平。作为局部平原或较大的山间盆地的一部分，在晚第三纪时又有下沉，接受了中新统与上新统的沉积。再度短暂沉积间断后，第四纪河、湖沉积便基本上奠定了郓城今日地质地貌的雏形。
