山东元古宙地层主要包括古元古代荆山群、粉子山群，中元古代早期芝罘群、五莲群，新元古代土门群、蓬莱群及朋河石岩组、云台岩群花果山岩组。胶南-威海造山带内原划分的胶南群和五莲群，1996年地层清理时剔除变质变形的侵入岩后，将残存的变质地层改划为荆山群，少数为粉子山群，个别为胶东岩群，从而废弃胶南群和五莲群。2003年，又将胶南-威海 造山带内残存的变质地层划为胶南-威海变质表壳岩组合，恢复五莲群。荆山群和粉子山群是省内发育较齐、分布较广的变质沉积岩系，又是一些重要非金属矿产的含矿岩系。
一、荆山群
该群主要分布于胶北地区的莱阳荆山、旌旗山，莱西南墅，平度祝沟、明村，海阳晶山，烟台市牟平区祥山及昌邑乍山和安丘赵戈庄等地。总体呈北东东向的带状展布，达角闪麻粒岩相一角闪岩相变质。另外，在胶南-威海造山带上呈大小不等的包体形式存在，显示角闪岩相变质。该群直接覆于太古宙岩系之上，但接触面多被顺层的韧性剪切带改造。主要岩性为石榴矽线黑云片岩、大理岩、透辉岩、石墨片麻岩、长石石英岩、黑云变粒岩、麻粒岩等，是石墨矿、滑石矿及大理石饰材的赋存层位，原岩主要为一套正常浅海相的泥质岩、碎屑岩、碳酸盐岩及钙镁硅酸盐岩。自下而上划分为禄格庄组、野头组、陡崖组。烟台市牟平区祥山地区发育齐全，厚2798米；莱阳荆山地区缺失底部安吉村片岩段，厚2394米；莱西南墅地区缺失底部安吉村片岩段，顶部水桃林片岩段也剥蚀殆尽，仅剩少量残留，厚1200米；平度明村仅发育野头组和陡崖组，厚1084米；海阳晶山地区因断层影响，地层只有野头组和陡崖组徐村段，厚1051米。荆山群遭受了比较强烈的变形，显示出二期甚至三期的褶皱叠加变形。该群与粉子山群为韧性剪切构造接触，被古元古代莱州岩套西水夼单元变辉长岩侵入。原岩建造特点反映其槽型的沉积，为古元古代裂陷槽沉积产物。
1982年8月至1988年4月，省地矿局区域地质调查队进行1:20万莱阳市、潍坊市（含西由）幅区域地质调查，发现莱阳旌旗山地区一套高铝片 岩呈紧闭的环状向斜形式产出，将其从太古宙胶东群中剥离出来，并从原划胶东群和粉子山群中分解新建了可能与粉子山群同时异地异相的荆山群。
1996年2月至1997年3月，该项目修编图幅，将荆山群和粉子山群作为同时异地异相的变质地层，划为古元古代。
二、粉子山群
该群主要分布于栖霞庙后，烟台市福山区张格庄、门楼，烟台市南部，蓬莱金果山，莱州粉子山等地，另外在莱州大黄山、平度灰埠、昌邑饮马、五莲坤山等地亦有零星出露。总体展布于荆山群的南北两侧。达高绿片岩相-低角闪岩相变质，直接覆盖于太古宙岩系之上。但沿接触面多发育顺层 的韧性剪切带，在栖霞寨里于家向东一带被新元古代蓬莱群覆盖。主要岩性为大理岩、黑云变粒岩、透闪岩、石墨透闪岩、含石墨岩系夹菱镁矿、滑石矿、浅粒岩、斜长角闪岩、长石石英岩、磁铁石英岩、矽线黑云片岩等。自下而上划分为小宋组、祝家夼组、张格庄组、巨屯组、岗嵛组。
1982年8月至1988年4月，省地矿局区域地质调查队进行1:20万莱阳市、潍坊市（含西由）幅区域地质调查，沿用粉子山群名称。1996年2月 至1997年3月，该项目修编图幅，将荆山群和粉子山群作为同时异地异相的变质地层，划为古元古代。
2000年1月至2002年6月，省地质调查院进行1:25万日照市幅区域地 质调查，将原五莲群变质地层划归粉子山群，废弃五莲群。
三、芝罘群
1988年3月至1991年5月，省地矿局区域地质调查队进行1:20万烟台市、蓬莱市、砣矶岛幅区域地质调查。项目对古元古代地层进行清理，将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。2005年，天津地质矿产研究所在老爷山组石英岩中测得碎屑锆石U-Pb年龄为1658±32百万年、1792±43百万年，限定了其最大沉积时代，划归中元古代。
芝罘群局限分布于烟台芝罘岛及其邻近崆峒岛等各大小不同的岛屿，出露10平方千米，主要岩性为石英岩、钾长石英岩夹磁铁矿层。自下而上划分为老爷山组、兵营组、东口组。各组间呈整合关系，芝罘群上未见顶，下未见底，与粉子山群关系不明。芝罘群原岩为陆源碎屑岩夹碳酸盐岩沉积建造，变质程度为低角闪岩相。
四、五莲群
该群为1976-1982年省地质局区域地质调查队进行1:20万日照幅区域地质调査时建立，1991-1995年省地矿局区域地质调査队进行地层清理时划归粉子山群。2005年，天津地质矿产研究所在五莲群石英岩和变粒岩测得碎屑锆石两组U-Pb年龄，分别为1727百万年和1685百万年，认定其形成时代为中元古代早期，恢复五莲群。
该群分布于五莲海眼口-坤山一带，下部为海眼口组，岩性为斜长角闪岩、云母变粒岩、片岩、石英岩等，上部为坤山组，岩性为白云石大理岩、方解石大理岩，总厚1100米。
五、土门群
1976-1978年，省地质局地质综合研究队将土门组改称土门群。1991-1995年，省地矿局区域地质调查队进行山东省地层多重划分对比研究，沿用土门群划分方案，其时代属新元古代青白口纪-震旦纪。
土门群为一套浅海相沉积，由砂岩、页岩和灰岩等组成，分布在沂沭断裂带及其西侧地区。由于受后期构造破坏，地层连续性及露头较差。按岩石组合、接触关系及微古组合等特征由老到新划分为黑山官组、二青山组、佟家庄组、浮来山组及石旺庄组。其中下部的黑山官组和二青山组属青白口纪，其上的佟家庄组、浮来山组和石旺庄组属震旦纪。土门群总厚243米-880米。
图1-4 苍山县新兴乡土门群二青山组建组剖面，岩性为薄层灰岩
六、蓬莱群
1980-1982年，省地质局地质综合研究队和南京多重矿产研究所重新确立蓬莱群的层位、时代。1991—1995年，省地矿局区域地质调查队进行山东省地层多重划分对比研究，沿用蓬莱群划分方案，其时代属新元古代青白口纪-震旦纪。
蓬莱群主要分布于栖霞豹山口、辅子夼、香夼，烟台市福山区东龙夼一带，另在龙口屺姆岛、黄城附近，蓬莱丹崖山和长岛县有分布。主要岩性为千枚岩、板岩、石英岩、结晶灰岩及大理岩等，为一套延伸稳定的浅变质岩系，其下与古元古代粉子山群呈角度不整合接触。上被白垩纪莱阳群不整合覆盖，自下而上分为豹山口组、辅子夼组、南庄组、香夼组，下部三个组遭受低绿片岩相的区域变质和动力变质作用。该群存在两个沉积旋回，第一个旋回是豹山口组碎屑岩-泥岩-碳酸盐岩-泥岩，第二个旋回层序是自辅子夼组向上至香夼组，总体反映了海平面不断上升、沉积物向陆地方向推进的过程。蓬莱群总厚878米-4507米。
七、云台岩群
1999-2000年，省第四地质矿产勘查院进行山东省1:20万区域地质调查总结与重要成矿区带编图，将1:20万日照、赣榆幅区域地质调查时划分的海州群云台组改称云台岩群，将其划归中元古代。
2005年，中国科学院地质与地球物理研究所在连云港地区该群云母石英片岩中测得碎屑锆石单颗粒锆石蒸发法U-Pb年龄800-740百万年，确定其形成时代为新元古代南华纪。
云台岩群分布于苏鲁造山带南侧连云港云台山一带，自下而上分为竹岛岩组、花果山岩组。日照前三岛、达山岛及东牛山岛等几个小岛上只发育上部的花果山岩组，主要岩性为浅粒岩夹白云变粒岩、白云母石英片岩及变质熔结凝灰岩等。岩石具变余火山碎屑结构及变余韵律层理。
八、朋河石岩组
1991-1995年，省地矿局区域地质调查队进行山东省地层多重划分对比研究，将1:20万日照、赣榆幅区域地质调查时划为胶南群邱官庄组的变质砂岩改称朋河石岩组，其时代归新元古代震旦纪。
朋河石岩组主要分布于胶南地层小区的莒南朋河石、王家道村峪等地，主要岩性为一套浅变质岩系，厚10米，构造叠拟于新元古代片麻状花岗岩之上。出露地在地貌上常呈微凸状高地，主要岩性为变质砂砾岩夹变质石英砂岩夹千枚岩、黑云绢云片岩，地层显示较好的鲍马层序结构特征，指示原岩为重力流（浊流）沉积。岩石组合横向和纵向变化不大，与下伏新元古代晋宁期片麻状花岗岩为韧性剪切带接触。
