1981年，山东省启动第二轮1∶20万区域地质调查工作；1987年开始，与地矿部1986-1990年重点科技攻关“1∶5万区调中地质填图方法研究”项目同步开展。山东省引进推广三大岩区1∶5万新填图方法体系，区域地质调查工作质量和基础地质研究水平显著提高。至2003年底，已完成24幅，面积110034平方千米，占全省陆地面积的79.19%（覆盖全部基岩出露区）；其中11幅获地矿部地质勘查成果奖。至1996年，全省第二轮1∶20万区域重砂测量工作全部完成。
1981-2003年山东省1∶20万区域地质调查项目完成情况一览表
表1-2 单位：平方千米
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│名称 │面积 │承担单位│工作时间 │
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│莱阳市、潍坊市（含西由）幅 │11572 │省地矿局│1982.08-1988.04 │
│ │ │区域地质│1996.02-1997.03 │
│ │ │调查队 │（修编） │
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│泰安市、新泰市幅 │13390 │ │1986.03-1990.12 │
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│烟台市、蓬莱市、砣矶岛幅 │5381 │ │1988.03-1991.05 │
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│高密市、青岛市（含灵山卫）幅│11206 │ │1988.03-1992.04 │
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│威海市、文登市、海阳县 │8328 │ │1988.06-1992.11 │
│（含潮里）幅 │ │ │ │
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│淄博市、临朐县、沂水县幅 │19925 │ │1990.10-1996.12 │
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│临沂市、枣庄市幅 │13504 │ │1991.06-1995.12 │
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│济南市、禹城市幅 │13278 │ │1992.06-1996.06 │
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│济宁市、金乡县幅 │13450 │省地质 │2002.01-2003.12 │
│ │ │调查院 │ │
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│合计 │110034│ │ │
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一、莱阳市、潍坊市（含西由）幅
项目于1982年8月至1988年4月完成区域地质调查修测图幅，1996年2月至1997年3月对修测图幅进行修编，重点是太古宙胶东群和TTG质花岗岩系的划分问题，结合1986-1995年完成的1∶5万区域地质调查成果，对胶东群进行了较为彻底的清理和重测。证明前人所建的胶东群绝大多数是新太古代变质变形侵入岩系，真正的胶东群仅呈包体状出现，新建郭格庄岩组，与1∶5万黄城、赵格庄幅区域地质调查建立的苗家岩组，共同构成胶东岩群的划分方案。
二、泰安市、新泰市幅
项目对TTG质花岗岩系的确定是全省区域地质调查工作的突破性进展。区域地质调查中确定幅区内的片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩、片麻状奥长花岗岩和二长花岗岩的成岩年龄和划分的侵入岩岩石谱系单位，成为鲁西同类岩石的对比标准，从而影响了鲁西地质图的结构面貌，对鲁西地区变质基底的研究产生深刻影响。项目首次对韧性剪切带进行了研究和描述。该项目是山东唯一获1995年地矿部勘查成果二等奖的1∶20万区域地质调查项目。
三、烟台市、蓬莱市、砣矶岛幅
项目对古元古代地层进行清理，提出并论证了荆山群与粉子山群是横向对比的关系。将前人归入粉子山群顶部的芝罘组剔出，建立芝罘群，归为古元古代粉子山群之上。对区内复杂的褶皱变形，利用解析构造学的基本原理和方法进行了详细研究，发现并论证了栖霞塔顶推覆构造，发现并详细研究了各变质构造层底部发育的具滑脱性质的韧性剪切带。该项目1995年获地矿部勘查成果三等奖。
四、高密市、青岛市、灵山卫幅
项目将莱阳群（组）、青山群（组）、王氏群（组）等中生代地层单元的组、段改为群、组，并运用地层多重划分理论，对莱阳群和青山群进行划分研究，所提出的划分方案，通过地层清理，应用于省内各中生代盆地盖层的划分。此外，对中生代花岗岩进行谱系单位划分。该项目1995年获地矿部勘查成果三等奖。
五、威海市、文登市、海阳县（含潮里）幅
项目对基底-二长花岗岩（部分是花岗闪长岩）进行深入调查，搜集大量接触关系方面的地质资料，并进行了侵入岩岩石谱系单位划分；对韧性剪切带和榴辉岩进行调查，首次在伟德山复式岩体北部发现较多的榴辉岩存在。该项目1995年获地矿部勘查成果三等奖。
六、淄博市、临朐县、沂水县幅
项目工作区是沂沭断裂带发育最好的区段。通过工作，重新划分泰山岩群、沂水岩群，并在沂沭断裂带以西地区首次发现麻粒岩相磁铁石英岩包体，对区内的韧性剪切带、基底褶皱等进行研究。在盖层区，采用多重地层划分方案，对古生界进行划分，查明了基本层序，建立了地层格架。在马站盆地的大盛群中，发现了沸石岩；在牛山组底部发现水下喷发的枕状熔岩。对沂沭断裂带的总体特征进行研究总结，证实安丘-莒县断裂是鲁西、鲁东地块的分划性断裂。
七、临沂市、枣庄市幅
项目运用层序地层学观点，对区内的古生代盖层进行划分，建立了区域性的岩石地层和年代地层格架，并对层序界面特征进行描述；对区内的侵入岩进行了谱系单位的划分，对其形成的大地构造环境和就位机制进行探讨；从地层分布、沉积环境、岩浆活动、构造应力场分析等方面进行分析研究，对通过区内的沂沭断裂带建立演化模式。
八、济南市、禹城市幅
项目对前寒武纪变质变形侵入岩中残存的泰山岩群进行清理、净化，首次发现含石墨片岩，为在区域上与雁翎关组对比提供了重要证据；对鲁西北大面积第四系进行岩石地层单位划分，建立了第四纪黄河组；对济南辉长岩体进行研究，建立了济南超单元，并首次发现新生代喜马拉雅期粗玄岩；对分布于济南市南侧奥陶纪马家沟群中的褶皱构造及遍布测区的新构造运动产物--重力滑移体进行了研究。
九、济宁市、金乡县幅
项目对区内的新生代第四纪全新世地层进行划分，建立了单县组、鱼台组和巨野组，对区内的侵入岩进行了谱系单位划分。
十、区域重砂测量
1987-1996年，省地矿局区域地质调查队成立重砂分队，开展1∶20万区域重砂测量工作。至1996年，全省第二轮1∶20万区域重砂测量工作全部结束，共完成1∶20万图幅22个，采取自然重砂样品3.97万件，完成采样面积5.7万平方千米，圈出有用重砂矿物异常867处，孤高含量点731处，为普查找矿提供了丰富地质信息。