今山东地区在长达30亿年的地质岁月中,历经沧桑,形成独特的地质构造发展史,除胶南-威海断隆在新元古代经历华北与扬子克拉通陆陆碰撞造山阶段外,全省地质构造的发展和重大地质事件基本相同。其演化发展大致划分为陆核形成阶段(中太古代)、大陆壳形成阶段(新太古代-古元古代)、陆陆碰撞造山阶段(中元古代-新元古代)、陆缘海稳定发展阶段(古生代)、大陆边缘活化阶段(中生代)、断块构造发展阶段(新生代)6个发展阶段。
一、陆核形成阶段(中太古代)
该阶段包括距今2800百万年前的迁西构造-岩浆活动期,为陆块初始凝固期。中太古代晚期,距今约3000百万年前后,由于火山喷发和陆源沉积事件,沉积了一套拉斑玄武质-中酸性火山岩类、少量陆源碎屑岩和硅铁岩沉积建造的沂水岩群(鲁西)和唐家庄岩群(鲁东),形成了山东最早的表壳岩。它是活动带构造环境下的原始壳幔杂岩,是在热流质高、岩石圈尚是漂浮状态下移动的硅铝壳;表壳岩形成后,地壳下沉,遭受了低压角闪麻粒岩相的区域高温变质作用。距今2900百万年前后,地幔岩浆上涌,有官地洼组合及黄岩底、西朱崔英云闪长质岩体的侵入事件,并延续经历角闪麻粒岩相区域变质,从而使小陆片增生、加厚,扩大陆核范围;晚期迁西运动活动强烈,致使侵入岩类发生深构造相(麻粒岩相)軔性剪切变质变形和部分地段的北东东向韧性剪切带,并伴有固态塑性流变的横弯褶皱。
二、大陆壳形成阶段(新太古代-古元古代)
该阶段包括新太古代和古元古代(距今2800-1800百万年),陆壳形成,向刚性深化最终克拉通化。华北克拉通重要造壳期,大致分新太古代花岗岩-绿岩带和古元古代孔兹岩系形成两个亚阶段。
(一)新太古代绿岩带形成和花岗岩侵入亚阶段(距今2800-2500百万年)
新太古代早期(距今2800-2700百万年),山东处于南北向拉张环境下;早阶段(距今2800-2740百万年),在中太古代陆核的活动大陆边缘陆棚滨浅海环境下,海盆产生裂陷作用,诱发火山喷发和陆源碎屑沉积,形成一套以超镁铁质-镁铁质火山岩为主的中酸性火山岩,含变余鬣刺结构的科马提岩及陆源富铁铝碎屑岩和硅铁质岩沉积建造的泰山岩群孟家屯岩组、雁翎关组(鲁西地区发育齐全)和少量残存的胶东岩群(鲁东地区),沉积建造形成后,因南北向挤压,地壳缩短增厚,致使其经受中压相系角闪岩相区域动力热流变质作用,构成典型绿岩带。晚阶段(距今2700百万年),在南北向拉张活动下,沿地壳断片间界面产生构造裂隙,形成幔源超铁镁质-镁铁质岩浆侵入岩-万山庄组合和马连庄组合;因洋壳俯冲发生深部重熔,同时受南北向不均衡挤压,沿北西向左行走滑韧性剪切空腔,泰山岩套英云闪长岩侵入体和栖霞岩套英云闪长岩侵入体侵入定位,二者构成一个完整的构造岩浆旋回,形成新太古代早期古陆核。
新太古代中期(距今2700-2600百万年),鲁西地壳发生部分深融和钠质交代作用,形成新甫山岩套。所形成的表壳岩和侵入岩初步固结,并发生塑性流动韧性变形和表层顺层固态流变横弯褶皱,地壳强烈侧向增生,相互拼贴形成片麻岩穹窿雏形,使新太古代早期古陆核进一步扩大,组成初次的大陆壳,完成第一次克拉通化。同时发生的右行走滑韧性剪切使其发生区域动力热流变质。
新太古代晚期(距今2600-2500百万年)早阶段,地壳在东西向拉张环境下,受阜平运动影响,仍处于较强活动期,岩浆侵入颇为活跃,幔源超铁镁质一铁镁质岩浆侵入,形成南涝坡组合就位,并经受低角闪岩相区域变质。新太古代晚期中阶段,在鲁西新太古代古陆的局部海盆产生裂陷作用,诱发火山喷发和陆源碎屑沉积,形成一套以中酸性火山岩及陆源富铁铝碎屑岩和硅铁质岩沉积建造的泰山岩群上部地层山草峪组、柳杭组和济宁岩群。之后,在新太古代早期古陆核西南侧,由于洋壳再次俯冲产生深部重熔,第二期大规模TTG质花岗岩侵入形成鲁西峄山岩套定位。鲁东地区则形成胶东岩群,受五台运动影响,产生中压相系低角闪岩相区域变质,使鲁东栖霞岩套形成一套花岗质片麻岩系,伴随有半塑状态的固态流变横弯和纵弯褶皱,在栖霞新太古代早期古陆核的周围,形成新太古代晚期谭格庄岩套TTG质花岗岩。新太古代晚期晚阶段,鲁西地区处南北向挤压环境下,岩浆侵入活动颇为强烈,在新太古代早期古陆核的东北侧,大面积分布的二长花岗岩序列的傲徕山岩套和其后的小规模的正长花岗岩序列的四海山岩套侵入定位,两者构成一个完整的陆陆碰撞造山旋回有关的构造一岩浆旋回,是洋壳俯冲消减消失后南北陆核相互拼合而发生陆陆碰撞造山的产物,地壳再一次侧向增生。完成华北陆壳第二次克拉通化,鲁西地区在侵入岩体接触带和内部形成中构造相左行走滑韧性剪切带,此时的鲁东地区处弱活动带而相对宁静。
图1-15 枣庄市山亭区店子出露的形成年龄2509百万年的片麻状花岗闪长岩,含有大量闪长质包体,形成宽500余米、北西方向延伸10余千米的包体带或浆混带
(二)古元古代吕梁期花岗岩侵入和孔兹岩系形成亚阶段(距今2500-1800百万年)
山东吕梁期缺失距今2500-2200百万年之间的沉积作用和岩浆活动,地壳抬升遭受剥蚀。吕梁中期(距今2200-1900百万年),主要是鲁东地区的海相沉积事件。在太古宙花岗岩-绿岩带的东南缘,鲁东地区形成东西向裂陷槽海盆或被动大陆边缘海盆,在半稳定构造条件下沉积含高碳、铝为特征的陆源碎屑-富镁碳酸盐岩陆棚滨浅海相的沉积,局部夹基性火山岩和硅镁质岩的荆山群、粉子山群等一套孔兹岩系。
吕梁晚期(距今1900-1800百万年),主要是鲁东地区的岩浆侵入事件,早阶段为幔源超镁铁质-镁铁质岩浆侵入,形成莱州超基性-基性侵入岩组合;晚阶段为壳幔-壳源物质的少量花岗闪长岩-二长花岗岩序列的岩楽侵入。
距今1850百万年前后,受吕梁运动影响,处于活动带的鲁东地区,在近幔隆区的荆山群地层和莱州组合发生低压相系角闪麻粒岩相-高角闪岩相区域变质;远幔隆区的粉子山群和其上的芝罘群地层则经历中压相系低角闪岩相变质,并在荆山群、粉子山群的底部、内部发生中浅构造相的顺层滑脱韧性剪切带;同时变质地层形成紧闭线型纵弯褶皱。鲁西地区北西向韧性剪切带继承性的右行走滑(泰蒙断隆)或北东向左行走滑(汞丹山断凸)中、浅构造相的韧性剪切带构造发育,未发生区域变质作用。
吕梁运动末期,地壳活动强烈,沂沭断裂带已成雏形,发生韧性剪切构造变形,北西向张剪断裂和东西向断裂均开始形成。吕梁运动结束后,华北克拉通完成第三次克拉通化。至此,华北克拉通历经多次增生扩展,至古元古代末最终稳定,形成了统一的大陆壳。
三、华北与扬子克拉通陆陆碰撞造山阶段(中元古代-新元古代)
该阶段(距今1800-543百万年)包括中元古代四堡期和新元古代晋宁、南华、震旦期,稳定的大陆壳进入一个新的活动期,统一的大陆壳发生裂解并碰撞造山。鲁西地区处板内稳定地块,鲁东地区处于裂解的华北和扬子两克拉通结合带及其毗邻区,属碰撞造山的构造岩浆活动带。
中元古代四堡期(距今1800-1000百万年),克拉通化的华北陆壳,受四堡运动影响,在拉张应力作用下,鲁西地区仅发育北北西和近南北向牛岚单元基性辉绿岩墙群的侵入,基本处于隆升剥蚀状态。在鲁东地区胶南-威海断隆带上,处拉张环境下的陆块发生裂解,在华北和扬子克拉通之间的裂陷带上,海阳所祖合超镁铁质-镁铁质的幔源岩浆侵入定位,并将深部已形成的榴辉岩(部分)带至浅处,是快速夭折的裂谷型岩浆侵入产物,此即碰撞造山前期的幔源岩浆侵入事件。该阶段亦是罗迪尼亚超大陆(Rodin-ia)形成和裂解时期。
新元古代晋宁期-南华期(距今1000-680百万年),胶南-威海断隆带上形成同造山期花岗闪长质-二长花岗质序列的岩浆,携带深部榴辉岩、海阳所组合等沿北东向构造侵入,此即荣成岩套形成;随后月季山岩套的二长质-石英二长质-二长花岗质序列的壳幔混合同熔型花岗岩浆侵入定位;稍后铁山岩套的石英正长质-正长花岗质-碱长花岗质岩石序列的壳幔型花岗岩浆侵入定位。此是罗迪尼亚超大陆裂解的产物。在鲁东地区造山隆起同时的青白口纪,在鲁西地区靠近沂沭断裂带局部坳陷,接受一套页岩夹碳酸盐岩和石英砂岩的滨浅海相沉积,形成土门群黑山官组和二青山组,拉开盖层沉积的序幕。
新元古代震旦纪(距今680-543百万年),华北与扬子克拉通再次成为统一陆壳后,在经历短暂地壳隆升剥蚀后,于震旦纪随全球冰期的结束,海平面上升,在鲁西地区东部近沂沭断裂带地段,海水北侵,形成土门群上部的佟家庄、浮来山和石旺庄3个组的滨浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。鲁东地区古地壳边缘海水入侵,形成蓬莱群的滨浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩沉积。在石旺庄组和香夼组碳酸盐岩沉积期间,因郯庐断裂带再次活动,诱发地震事件,形成震积层。与此同时在胶南-胶北断拱内局部地段形成朋河石组深水浊积碎屑岩沉积和此前的云台群花果山组中酸性火山岩。由于板块持续俯冲的造山隆起作用,在造山带边缘和蓬莱群底部、内部,产生浅构造相左行走滑韧性剪切带,并叠加于前期的逆掩推镋韧性剪切带之上。亦发生浅构造相绿片岩相动力变质。上述的沉积、岩浆侵入事件发生后,由于张广才岭(兴凯)构造运动的影响,地壳遭受挤压,华北陆块隆升,造成鲁东地区漫长的隆升剥蚀阶段。同时形成近东西向开阔宽缓的纵弯褶皱,并叠加于此前所形成的褶皱之上而成为复式褶皱构造。
四、陆缘海稳定发展阶段(古生代)
该阶段包括加里东和华力西2个构造-岩浆活动期。在南东-北西向挤压应力制约下,地壳多以差异升降活动为主,岩浆侵入活动十分微弱,显示台地特征,沂沭断裂带显示张剪活动,致使鲁东地区持续稳定隆升,而鲁西地区由隆升转为非均衡性沉降,加之处被动大陆边缘,海水几经进退,沉积了早古生代以碳酸盐岩为主的海相地层和晚古生代海陆交互相的地层,该阶段进一步分为早古生代陆表海沉积和晚古生代海陆交互相-陆相沉积两个亚阶段。
早古生代陆表海沉积亚阶段(距今543-410百万年),隆升后的鲁西古陆,直至早寒武世沧浪铺期,自东南向西北方向海侵逐步扩展,形成东南厚西北薄的长清群陆地边缘-台地相的滨浅海陆源碎屑-碳酸盐岩沉积,超覆不整合盖于古陆壳或不整合盖于震旦纪土门群之上。自中寒武纪张夏期海水扩大加深,直至早奥陶世道保湾期,形成一套以碳酸盐岩为主夹页岩等陆源碎屑岩的台地边缘相至开阔浅海-深海相沉积的九龙群,其间在龙王庙期发生古地震事件,在馒头组石店段和下页岩段形成震积层。在长山期、凤山期经历多次风暴事件,形成炒米店组砾屑灰岩等风暴岩沉积。
受怀远运动的影响,自中寒武世张夏末期开始,华北陆壳由南而北逐步海退成泻湖,形成穿时的地层单位——三山子组白云岩。鲁西地区则从早凤山期开始由东南向西北逐步海退,直至早奥陶世道保湾期末,全部隆起成陆,经受了短暂剥蚀。
受加里东前期运动的影响,从中奥陶纪大湾早期地壳沉降,海水入侵,直至晚奥陶世期间,形成白云岩与灰岩相间出现的泻湖-开阔浅海的三个明显的海侵沉积旋回的马家沟群。此时地壳相对平静,仅在中晚奥陶纪期间,幔源低碱偏钾镁质超镁铁质岩浆在泰山-蒙山断隆的蒙阴地区侵爆而形成含金刚石的常马庄金伯利岩单元。奥陶纪末,加里东运动中期活动强烈,鲁西地区隆升为陆,海水尽退,遭受长期风化剥蚀。
图1-16 新泰市汶南镇南侧出露的寒武纪炒米店组竹叶状砾屑灰岩,系风暴岩沉积
晚古生代海陆交互相-陆相沉积亚阶段是陆缘海发展阶段的后期——华力西期(距今410-250百万年),潘基亚(Pangea)联合古陆形成的顶峰时期。泥盆纪-早石炭世期间,鲁西地区仍处隆起环境,遭受剥蚀,缺失沉积。在北西-南东向挤压应力制约下,北西向断裂继承性活动,形成一系列北西向山间盆地雏形。晚石炭世早期,受华力西运动影响,地壳再度沉降,海水沿陆缘山前盆地由东向西逐步海侵,并逐步向东南方向海退,至早二叠世结束,此时地壳震荡频繁,海水进退无常,沉积了陆棚滨海-陆相的海陆交互相的含铝、煤夹碳酸盐岩的月门沟群;早二叠世晚期,华力西运动迫使鲁西地区隆升为陆,海水退出,仅在陆缘山前盆地内形成中晚二叠世石盒子组一套湖泊-河流相含铝碎屑沉积岩,二叠纪末,受华力西运动影响,地壳隆升,遭受短暂的剥蚀,陆缘海稳定发展阶段结束。
五、大陆边缘活化阶段(中生代)
中生代时期(距今250-65百万年),包括印支期、燕山期,潘基亚超级大陆裂解、漂移并达到高潮期。受太平洋板块向库拉板块俯冲影响,在北西一南东向张应力制约下,沂沭断裂带强烈活动并发生左行平移,先期形成的断裂和新生各方位断裂强烈活动,滨太平洋东南沿海一带岩浆侵入和火山活动十分活跃,隆坳构造形成盆地接受陆相碎屑沉积。盆岭构造基本形成。
(一)印支期(距今250-205百万年)
印支期为构造活动弱活化亚阶段。鲁西地区由于差异升降活动,形成山前内陆盆地,沉积了三叠纪石千峰群陆相河湖碎屑沉积,受周围地区火山事件影响,而夹安山质凝灰岩沉积。三叠纪初期有陨星撞击现象,其底部不整合面存在陨星撞击产生的铱异常。
经历长期隆起遭受剥蚀的鲁东地区,在印支运动和扬子板块向华北板块深俯冲的侧向应力双重影响的制约下,北北东、北东向断裂(部分)生成活动,沿其形成的裂隙空间内,晚三叠世早期先后有柳林庄超单元的角闪石岩-闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩岩浆和东部石岛附近的宁津所超单元正长岩-石英正长岩岩浆、槎山超单元正长花岗岩岩浆等侵入定位。苏鲁造山带是扬子板块向华北板块深俯冲的陆陆碰撞造山带,其超高压变质作用发生在距今240-230百万年。
受印支运动影响,鲁西地区缺失晚三叠世沉积,鲁东地区则完全处于隆起状态,沂沭断裂带左行剪切活动,形成徐宿弧形断褶带并控制鲁东地区和鲁西地区差异性发展。
(二)燕山期(距今205-65百万年)
燕山期为构造活动弱活化和盆岭构造亚阶段。受太平洋板块向库拉板块俯冲过程中的滨太平洋构造活动的影响,在南东-北西向压应力场的控制下,各方位脆性断裂强烈活动,沂沭断裂带巨大的左行平移和之后的张性活动,聊考断裂和齐广断裂等东西向断裂的张性活动等导致断陷盆地形成,构成盆岭构造格局,东南沿海一带的岩浆侵入活动和由东向西的大规模火山喷发活动等,均显示大陆边缘活化特点。
1.燕山早期-侏罗纪(距今205-137百万年)
鲁西地区内陆盆地继续坳陷,于早中期沉积了含煤和耐火粘土等碎屑沉积的淄博群坊子组,其后遭受短暂剥蚀,于中晚期沉积了河流相为主的红色碎屑沉积的淄博群三台组。与此同时,幔源岩浆侵入,形成了透辉石岩-闪长(粉)岩-二长闪长扮岩-二长斑岩-正长斑岩-含霓石正(二)长斑岩序列的铜石超单元。鲁东地区在胶北断拱和文登-威海断拱内,先后有壳幔型垛崮山超单元花岗闪长岩-二长花岗岩、文登超单元二长花岗岩和玲珑超单元花岗闪长岩-二长花岗岩序列沿近东向引张地带侵入并强力定位。
该期断裂活动频繁,鲁西地区北西向断裂继承性活动,使隆起突出,坳陷沉降,形成北西向排列的单斜式盆岭构造雏形,鲁西南菏泽-兖州断坳一带隐纪末期,燕山构造运动加剧,致使沂沭断裂带自安丘-莒县断裂以西的3条断裂最终完成左行平移活动。从而使处于华北克拉通与扬子克拉通接合部位的鲁东地区从南部移至当今位置。至此,鲁东、鲁西地区拼合于一体,处相对统一的地质发展时期。沂沭断裂带左行平移导致胶北断拱南前缘和胶南-临沭断拱北前缘地带处引张体制下,受山相家-郝官庄断裂活动的影响,形成胶莱盆地雏形,加之末期形成并活动的牟平-即墨断裂带等4条断裂,其活动强度虽较弱,但对胶莱盆地沉积环境等各方面起制约作用。
2.燕山晚期-白垩纪(距今137-65百万年)
早白垩世早期,差异升降活动使鲁东地区胶莱盆伏的东西向断裂与南北断裂交切形成初步的断块局面,鲁西北地区的济阳断坳、临清断坳断裂活动制造了北北东和北北东向垒堑相间盆岭构造雏形。鲁东地区主要表现为北北东向断裂与少数北东向断裂的频繁活动。侏罗地和各山间盆地迅速下沉并接受沉积,形成莱阳群自东向西、自边缘向中心扩展的山麓洪积相、河流相、浅湖相、冲积扇相的一套杂色陆相碎屑沉积岩,并伴有较弱的中性、中酸性火山喷发碎屑沉积。莱阳群形成的中晚期在胶南-威海断隆西部(近沂沭断裂带)和鲁西地区,在沉积河湖相碎屑岩的同时,伴有较强安山质火山喷发事件,形成了莱阳群城山后组安山质火山碎屑岩和曲格庄组、马连坡组内火山碎屑沉积物。莱阳群沉积后,沉积盆地隆起,遭受短暂剥蚀。
早白垩世中期,在太平洋板块急速向库拉板块俯冲的强大侧应力作用下,北东向断层和沂沭断裂带相继出现强烈的张性活动,从而引发自东向西的大规模火山喷发活动,初时强度小、时间短,在胶莱盆地内缘及西部断凹内中酸性火山喷发,形成青山群后夼组中酸性爆发相火山岩;此后强度大增,并漫延到沂沭断裂带的断陷盆地和鲁西各断凹之内,火山活动达到鼎盛时期,形成广泛分布的青山群八亩地组溢流相基性-中基性、基偏碱性和爆发溢流相及潜火山相的中性或中偏碱性火山岩系。此后鲁西地区除邹平地区外,其他断凹盆地火山活动基本结束,处稳定隆升;后阶段火山活动强度相对较小,并迁移至沂沭断裂带内北部的坊子半潜单斜断凹、胶莱断陷等盆地内,形成青山群石前庄组爆发相、潜火山相酸性火山岩系,此时沂沭断裂带内各单斜断凹处间歇期,形成了大盛群下部夹酸性火山岩,中部含凝灰质的河流相、河湖相碎屑沉积。
早白垩世晚期,火山活动收敛,仅在沂沭断裂带北部和胶莱断陷东缘、胃缘一带活动,形成了青山群方戈庄组一套偏碱性的爆发相、溢流相、潜火山相的火山岩系,大规模火山活动结束,火山盆地消亡,处短暂隆升。伴随
青山群强烈火山喷发沉积的尾声至结束时,岩浆侵入活动十分频繁而强烈,鲁西地区者规模小而零散,先后有济南超单元辉长岩、沂南超单元闪长玢岩-二长闪长玢岩、苍山超单元石英闪长玢岩-石英二长岩-石英二长闪长玢岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、雪野杂岩体黑云母岩-碳酸岩、卧福山超单元二长花岗岩侵入定位。鲁东地区规模大,分布广,沿北东、北北东向断裂有幔源、壳幔型的郭家岭超单元二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、伟德山超单元闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、雨山超单元石英闪长玢岩-石英二长斑岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、大店超单元正长岩和崂山超单元二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩先后侵入定位。
早白垩世末期一晚白垩世-早古新世时期,在火山喷发、地壳缓慢隆升后,受燕山运动影响,在胶莱盆地、朱里、莒县-南古断陷盆地和安丘-夏庄断凹内,盆地下沉,形成一套河流相、河湖相红色碎屑沉积的王氏群,中后期伴有基性火山岩溢流(史家屯段)和潜玄武岩的贯入,在盆地周缘有大珠山-崂山脉岩带穿插。由于坳陷盆地不断下沉,接受陆相碎屑-火山碎屑、火山岩沉积,而在盆地周边相对隆起有大量花岗质岩浆侵入,形成了在地壳升降机制下的隆坳构造。受燕山运动影响,在南北向左行力偶应力作用下,沂沭断裂带及其两侧断裂的活动表现较强,尤以鲁东地区的北东和北北东向断裂为甚。燕山运动后,大陆边缘活化阶段的陆内造山结束,地壳隆升,盆地消亡,地壳进入更稳定时期。
六、断块构造发展阶段(新生代)
该阶段包括古近纪、新近纪和第四纪的喜马拉雅期。
古近纪(距今65-23.3百万年)早期,在东西向引张力应力的环境下,由于聊考断裂和齐广断裂等近东西向断裂的张性活动,在中生代盆地的基础上,发生了继承性的坳陷沉降,在华北坳陷沉积了济阳群一套巨厚的含石油、天然气和少量膏盐的河湖相、沼泽相的杂色碎屑岩沉积;在鲁西地区的部分断陷盆地发育了山麓洪积-浅湖-河流相一套含石膏(局部含油页岩和自然硫)为特征的官庄群;在鲁西隆起区东北缘和胶北断拱北缘的断凹盆地内侧沉积了五图群一套含褐煤、油页岩的河流、湖沼相碎屑岩沉积。古近纪末期,受喜马拉雅运动影响,沂沭断裂带左行压扭活动及两侧不同方位断裂的活动,导致并形成了掀斜式的断块构造,为山东构造格局奠定基础。
新近纪(距今23.3-2.6百万年),喜马拉雅运动再次强烈活动,致使整个华北坳陷区和围绕鲁西隆起北部(含沂沭断裂带北端)、西部和西南部边缘的阳谷-齐河潜单斜断凹,菏泽-兖州断坳,曹县-沛县断陷等构造单元地区,再度急速沉降,沉积了黄骅群一套河流相-河湖相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积。其他地区则处隆升环境。受太平洋板块自南东向北西的俯冲作用,诱发了基性玄武岩的喷溢,在鲁西隆起与胶北-胶莱断隆两构造单元北部隆坳分界线的临朐、昌乐、沂水、安丘、潍坊地区,形成了临朐群牛山组被状玄武岩,中期处间歇,在临朐形成了山旺组一套硅藻土岩沉积。晚期基性玄武岩再次喷发,规模较小,并向东迁移至东部的栖霞、蓬莱地区,形成临朐群尧山组的被状玄武岩溢流。与基性火山溢流相关联的有火山颈相八埠庄单元潜橄榄玄武玢岩侵入及鲁东地区橄榄玄武岩、玻基辉橄玢岩、苦橄玢岩、辉绿岩等岩脉侵入。同时,在章丘附近的近山区沉积了砂砾岩夹核形石灰岩的巴漏河组及泰山-蒙山断隆南部早古生代地层中灰岩岩溶洞穴充填沉积的含金刚石砾岩的白彦组。新近纪末期,受喜马拉雅运动影响,鲁东和鲁西隆起进一步隆升,断裂活动加剧,导致阳谷-齐河潜单斜断凹、菏泽-兖州断坳,连同华北断陷同时下沉成为统一的坳陷盆地。同时加速了古近纪末所形成的掀斜断块的差异升降活动,沂沭断裂带呈现右行压扭活动。
图1-17 临朐县山旺国家地质公园出露的临朐群山旺组-套娃藻土岩沉积,含有大量古生物化石
第四纪(距今2.6百万年至现代),差异升降活动使华北坳陷、菏泽-兖州断琐等鲁西南、鲁西、鲁西北平原区保持较大的沉降速率,沉积了厚度大的由黑土湖组及其下平原组,其上黄河洪泛的鱼台组、巨野组、单县组及黄河组的冲洪积的松散堆积;在鲁中南、鲁东丘陵山区的山间盆地、河谷地段、山前坡缘及沿海岸及低洼处沉积了残坡积、冲洪积、河流、湖泊、湖沼、滨海、河海交互、岩溶堆积、风积等成因类型的松散碎屑(个别生物碎屑)物沉积组成的岩石地层单位。另外在华北坳陷的无棣大山和鲁东蓬莱等地有中更新世形成的史家沟组碱性超基性-基性火山岩喷溢。受新构造运动影响,包括沂沭断裂在内的很多断裂构造都在活动,第四纪沉积物错断和构造活动引发的历史上和现今的地震事件等均反映新构造活动仍未终止。
第三节 地质构造发展史
今山东地区在长达30亿年的地质岁月中,历经沧桑,形成独特的地质构造发展史,除胶南-威海断隆在新元古代经历华北与扬子克拉通陆陆碰撞造山阶段外,全省地质构造的发展和重大地质事件基本相同。其演化发展大致划分为陆核形成阶段(中太古代)、大陆壳形成阶段(新太古代-古元古代)、陆陆碰撞造山阶段(中元古代-新元古代)、陆缘海稳定发展阶段(古生代)、大陆边缘活化阶段(中生代)、断块构造发展阶段(新生代)6个发展阶段。
一、陆核形成阶段(中太古代)
该阶段包括距今2800百万年前的迁西构造-岩浆活动期,为陆块初始凝固期。中太古代晚期,距今约3000百万年前后,由于火山喷发和陆源沉积事件,沉积了一套拉斑玄武质-中酸性火山岩类、少量陆源碎屑岩和硅铁岩沉积建造的沂水岩群(鲁西)和唐家庄岩群(鲁东),形成了山东最早的表壳岩。它是活动带构造环境下的原始壳幔杂岩,是在热流质高、岩石圈尚是漂浮状态下移动的硅铝壳;表壳岩形成后,地壳下沉,遭受了低压角闪麻粒岩相的区域高温变质作用。距今2900百万年前后,地幔岩浆上涌,有官地洼组合及黄岩底、西朱崔英云闪长质岩体的侵入事件,并延续经历角闪麻粒岩相区域变质,从而使小陆片增生、加厚,扩大陆核范围;晚期迁西运动活动强烈,致使侵入岩类发生深构造相(麻粒岩相)軔性剪切变质变形和部分地段的北东东向韧性剪切带,并伴有固态塑性流变的横弯褶皱。
二、大陆壳形成阶段(新太古代-古元古代)
该阶段包括新太古代和古元古代(距今2800-1800百万年),陆壳形成,向刚性深化最终克拉通化。华北克拉通重要造壳期,大致分新太古代花岗岩-绿岩带和古元古代孔兹岩系形成两个亚阶段。
(一)新太古代绿岩带形成和花岗岩侵入亚阶段(距今2800-2500百万年)
新太古代早期(距今2800-2700百万年),山东处于南北向拉张环境下;早阶段(距今2800-2740百万年),在中太古代陆核的活动大陆边缘陆棚滨浅海环境下,海盆产生裂陷作用,诱发火山喷发和陆源碎屑沉积,形成一套以超镁铁质-镁铁质火山岩为主的中酸性火山岩,含变余鬣刺结构的科马提岩及陆源富铁铝碎屑岩和硅铁质岩沉积建造的泰山岩群孟家屯岩组、雁翎关组(鲁西地区发育齐全)和少量残存的胶东岩群(鲁东地区),沉积建造形成后,因南北向挤压,地壳缩短增厚,致使其经受中压相系角闪岩相区域动力热流变质作用,构成典型绿岩带。晚阶段(距今2700百万年),在南北向拉张活动下,沿地壳断片间界面产生构造裂隙,形成幔源超铁镁质-镁铁质岩浆侵入岩-万山庄组合和马连庄组合;因洋壳俯冲发生深部重熔,同时受南北向不均衡挤压,沿北西向左行走滑韧性剪切空腔,泰山岩套英云闪长岩侵入体和栖霞岩套英云闪长岩侵入体侵入定位,二者构成一个完整的构造岩浆旋回,形成新太古代早期古陆核。
新太古代中期(距今2700-2600百万年),鲁西地壳发生部分深融和钠质交代作用,形成新甫山岩套。所形成的表壳岩和侵入岩初步固结,并发生塑性流动韧性变形和表层顺层固态流变横弯褶皱,地壳强烈侧向增生,相互拼贴形成片麻岩穹窿雏形,使新太古代早期古陆核进一步扩大,组成初次的大陆壳,完成第一次克拉通化。同时发生的右行走滑韧性剪切使其发生区域动力热流变质。
新太古代晚期(距今2600-2500百万年)早阶段,地壳在东西向拉张环境下,受阜平运动影响,仍处于较强活动期,岩浆侵入颇为活跃,幔源超铁镁质一铁镁质岩浆侵入,形成南涝坡组合就位,并经受低角闪岩相区域变质。新太古代晚期中阶段,在鲁西新太古代古陆的局部海盆产生裂陷作用,诱发火山喷发和陆源碎屑沉积,形成一套以中酸性火山岩及陆源富铁铝碎屑岩和硅铁质岩沉积建造的泰山岩群上部地层山草峪组、柳杭组和济宁岩群。之后,在新太古代早期古陆核西南侧,由于洋壳再次俯冲产生深部重熔,第二期大规模TTG质花岗岩侵入形成鲁西峄山岩套定位。鲁东地区则形成胶东岩群,受五台运动影响,产生中压相系低角闪岩相区域变质,使鲁东栖霞岩套形成一套花岗质片麻岩系,伴随有半塑状态的固态流变横弯和纵弯褶皱,在栖霞新太古代早期古陆核的周围,形成新太古代晚期谭格庄岩套TTG质花岗岩。新太古代晚期晚阶段,鲁西地区处南北向挤压环境下,岩浆侵入活动颇为强烈,在新太古代早期古陆核的东北侧,大面积分布的二长花岗岩序列的傲徕山岩套和其后的小规模的正长花岗岩序列的四海山岩套侵入定位,两者构成一个完整的陆陆碰撞造山旋回有关的构造一岩浆旋回,是洋壳俯冲消减消失后南北陆核相互拼合而发生陆陆碰撞造山的产物,地壳再一次侧向增生。完成华北陆壳第二次克拉通化,鲁西地区在侵入岩体接触带和内部形成中构造相左行走滑韧性剪切带,此时的鲁东地区处弱活动带而相对宁静。

图1-15 枣庄市山亭区店子出露的形成年龄2509百万年的片麻状花岗闪长岩,含有大量闪长质包体,形成宽500余米、北西方向延伸10余千米的包体带或浆混带 (二)古元古代吕梁期花岗岩侵入和孔兹岩系形成亚阶段(距今2500-1800百万年) 山东吕梁期缺失距今2500-2200百万年之间的沉积作用和岩浆活动,地壳抬升遭受剥蚀。吕梁中期(距今2200-1900百万年),主要是鲁东地区的海相沉积事件。在太古宙花岗岩-绿岩带的东南缘,鲁东地区形成东西向裂陷槽海盆或被动大陆边缘海盆,在半稳定构造条件下沉积含高碳、铝为特征的陆源碎屑-富镁碳酸盐岩陆棚滨浅海相的沉积,局部夹基性火山岩和硅镁质岩的荆山群、粉子山群等一套孔兹岩系。 吕梁晚期(距今1900-1800百万年),主要是鲁东地区的岩浆侵入事件,早阶段为幔源超镁铁质-镁铁质岩浆侵入,形成莱州超基性-基性侵入岩组合;晚阶段为壳幔-壳源物质的少量花岗闪长岩-二长花岗岩序列的岩楽侵入。 距今1850百万年前后,受吕梁运动影响,处于活动带的鲁东地区,在近幔隆区的荆山群地层和莱州组合发生低压相系角闪麻粒岩相-高角闪岩相区域变质;远幔隆区的粉子山群和其上的芝罘群地层则经历中压相系低角闪岩相变质,并在荆山群、粉子山群的底部、内部发生中浅构造相的顺层滑脱韧性剪切带;同时变质地层形成紧闭线型纵弯褶皱。鲁西地区北西向韧性剪切带继承性的右行走滑(泰蒙断隆)或北东向左行走滑(汞丹山断凸)中、浅构造相的韧性剪切带构造发育,未发生区域变质作用。 吕梁运动末期,地壳活动强烈,沂沭断裂带已成雏形,发生韧性剪切构造变形,北西向张剪断裂和东西向断裂均开始形成。吕梁运动结束后,华北克拉通完成第三次克拉通化。至此,华北克拉通历经多次增生扩展,至古元古代末最终稳定,形成了统一的大陆壳。 三、华北与扬子克拉通陆陆碰撞造山阶段(中元古代-新元古代) 该阶段(距今1800-543百万年)包括中元古代四堡期和新元古代晋宁、南华、震旦期,稳定的大陆壳进入一个新的活动期,统一的大陆壳发生裂解并碰撞造山。鲁西地区处板内稳定地块,鲁东地区处于裂解的华北和扬子两克拉通结合带及其毗邻区,属碰撞造山的构造岩浆活动带。 中元古代四堡期(距今1800-1000百万年),克拉通化的华北陆壳,受四堡运动影响,在拉张应力作用下,鲁西地区仅发育北北西和近南北向牛岚单元基性辉绿岩墙群的侵入,基本处于隆升剥蚀状态。在鲁东地区胶南-威海断隆带上,处拉张环境下的陆块发生裂解,在华北和扬子克拉通之间的裂陷带上,海阳所祖合超镁铁质-镁铁质的幔源岩浆侵入定位,并将深部已形成的榴辉岩(部分)带至浅处,是快速夭折的裂谷型岩浆侵入产物,此即碰撞造山前期的幔源岩浆侵入事件。该阶段亦是罗迪尼亚超大陆(Rodin-ia)形成和裂解时期。 新元古代晋宁期-南华期(距今1000-680百万年),胶南-威海断隆带上形成同造山期花岗闪长质-二长花岗质序列的岩浆,携带深部榴辉岩、海阳所组合等沿北东向构造侵入,此即荣成岩套形成;随后月季山岩套的二长质-石英二长质-二长花岗质序列的壳幔混合同熔型花岗岩浆侵入定位;稍后铁山岩套的石英正长质-正长花岗质-碱长花岗质岩石序列的壳幔型花岗岩浆侵入定位。此是罗迪尼亚超大陆裂解的产物。在鲁东地区造山隆起同时的青白口纪,在鲁西地区靠近沂沭断裂带局部坳陷,接受一套页岩夹碳酸盐岩和石英砂岩的滨浅海相沉积,形成土门群黑山官组和二青山组,拉开盖层沉积的序幕。 新元古代震旦纪(距今680-543百万年),华北与扬子克拉通再次成为统一陆壳后,在经历短暂地壳隆升剥蚀后,于震旦纪随全球冰期的结束,海平面上升,在鲁西地区东部近沂沭断裂带地段,海水北侵,形成土门群上部的佟家庄、浮来山和石旺庄3个组的滨浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。鲁东地区古地壳边缘海水入侵,形成蓬莱群的滨浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩沉积。在石旺庄组和香夼组碳酸盐岩沉积期间,因郯庐断裂带再次活动,诱发地震事件,形成震积层。与此同时在胶南-胶北断拱内局部地段形成朋河石组深水浊积碎屑岩沉积和此前的云台群花果山组中酸性火山岩。由于板块持续俯冲的造山隆起作用,在造山带边缘和蓬莱群底部、内部,产生浅构造相左行走滑韧性剪切带,并叠加于前期的逆掩推镋韧性剪切带之上。亦发生浅构造相绿片岩相动力变质。上述的沉积、岩浆侵入事件发生后,由于张广才岭(兴凯)构造运动的影响,地壳遭受挤压,华北陆块隆升,造成鲁东地区漫长的隆升剥蚀阶段。同时形成近东西向开阔宽缓的纵弯褶皱,并叠加于此前所形成的褶皱之上而成为复式褶皱构造。 四、陆缘海稳定发展阶段(古生代) 该阶段包括加里东和华力西2个构造-岩浆活动期。在南东-北西向挤压应力制约下,地壳多以差异升降活动为主,岩浆侵入活动十分微弱,显示台地特征,沂沭断裂带显示张剪活动,致使鲁东地区持续稳定隆升,而鲁西地区由隆升转为非均衡性沉降,加之处被动大陆边缘,海水几经进退,沉积了早古生代以碳酸盐岩为主的海相地层和晚古生代海陆交互相的地层,该阶段进一步分为早古生代陆表海沉积和晚古生代海陆交互相-陆相沉积两个亚阶段。 早古生代陆表海沉积亚阶段(距今543-410百万年),隆升后的鲁西古陆,直至早寒武世沧浪铺期,自东南向西北方向海侵逐步扩展,形成东南厚西北薄的长清群陆地边缘-台地相的滨浅海陆源碎屑-碳酸盐岩沉积,超覆不整合盖于古陆壳或不整合盖于震旦纪土门群之上。自中寒武纪张夏期海水扩大加深,直至早奥陶世道保湾期,形成一套以碳酸盐岩为主夹页岩等陆源碎屑岩的台地边缘相至开阔浅海-深海相沉积的九龙群,其间在龙王庙期发生古地震事件,在馒头组石店段和下页岩段形成震积层。在长山期、凤山期经历多次风暴事件,形成炒米店组砾屑灰岩等风暴岩沉积。 受怀远运动的影响,自中寒武世张夏末期开始,华北陆壳由南而北逐步海退成泻湖,形成穿时的地层单位——三山子组白云岩。鲁西地区则从早凤山期开始由东南向西北逐步海退,直至早奥陶世道保湾期末,全部隆起成陆,经受了短暂剥蚀。 受加里东前期运动的影响,从中奥陶纪大湾早期地壳沉降,海水入侵,直至晚奥陶世期间,形成白云岩与灰岩相间出现的泻湖-开阔浅海的三个明显的海侵沉积旋回的马家沟群。此时地壳相对平静,仅在中晚奥陶纪期间,幔源低碱偏钾镁质超镁铁质岩浆在泰山-蒙山断隆的蒙阴地区侵爆而形成含金刚石的常马庄金伯利岩单元。奥陶纪末,加里东运动中期活动强烈,鲁西地区隆升为陆,海水尽退,遭受长期风化剥蚀。
图1-16 新泰市汶南镇南侧出露的寒武纪炒米店组竹叶状砾屑灰岩,系风暴岩沉积 晚古生代海陆交互相-陆相沉积亚阶段是陆缘海发展阶段的后期——华力西期(距今410-250百万年),潘基亚(Pangea)联合古陆形成的顶峰时期。泥盆纪-早石炭世期间,鲁西地区仍处隆起环境,遭受剥蚀,缺失沉积。在北西-南东向挤压应力制约下,北西向断裂继承性活动,形成一系列北西向山间盆地雏形。晚石炭世早期,受华力西运动影响,地壳再度沉降,海水沿陆缘山前盆地由东向西逐步海侵,并逐步向东南方向海退,至早二叠世结束,此时地壳震荡频繁,海水进退无常,沉积了陆棚滨海-陆相的海陆交互相的含铝、煤夹碳酸盐岩的月门沟群;早二叠世晚期,华力西运动迫使鲁西地区隆升为陆,海水退出,仅在陆缘山前盆地内形成中晚二叠世石盒子组一套湖泊-河流相含铝碎屑沉积岩,二叠纪末,受华力西运动影响,地壳隆升,遭受短暂的剥蚀,陆缘海稳定发展阶段结束。 五、大陆边缘活化阶段(中生代) 中生代时期(距今250-65百万年),包括印支期、燕山期,潘基亚超级大陆裂解、漂移并达到高潮期。受太平洋板块向库拉板块俯冲影响,在北西一南东向张应力制约下,沂沭断裂带强烈活动并发生左行平移,先期形成的断裂和新生各方位断裂强烈活动,滨太平洋东南沿海一带岩浆侵入和火山活动十分活跃,隆坳构造形成盆地接受陆相碎屑沉积。盆岭构造基本形成。 (一)印支期(距今250-205百万年) 印支期为构造活动弱活化亚阶段。鲁西地区由于差异升降活动,形成山前内陆盆地,沉积了三叠纪石千峰群陆相河湖碎屑沉积,受周围地区火山事件影响,而夹安山质凝灰岩沉积。三叠纪初期有陨星撞击现象,其底部不整合面存在陨星撞击产生的铱异常。 经历长期隆起遭受剥蚀的鲁东地区,在印支运动和扬子板块向华北板块深俯冲的侧向应力双重影响的制约下,北北东、北东向断裂(部分)生成活动,沿其形成的裂隙空间内,晚三叠世早期先后有柳林庄超单元的角闪石岩-闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩岩浆和东部石岛附近的宁津所超单元正长岩-石英正长岩岩浆、槎山超单元正长花岗岩岩浆等侵入定位。苏鲁造山带是扬子板块向华北板块深俯冲的陆陆碰撞造山带,其超高压变质作用发生在距今240-230百万年。 受印支运动影响,鲁西地区缺失晚三叠世沉积,鲁东地区则完全处于隆起状态,沂沭断裂带左行剪切活动,形成徐宿弧形断褶带并控制鲁东地区和鲁西地区差异性发展。 (二)燕山期(距今205-65百万年) 燕山期为构造活动弱活化和盆岭构造亚阶段。受太平洋板块向库拉板块俯冲过程中的滨太平洋构造活动的影响,在南东-北西向压应力场的控制下,各方位脆性断裂强烈活动,沂沭断裂带巨大的左行平移和之后的张性活动,聊考断裂和齐广断裂等东西向断裂的张性活动等导致断陷盆地形成,构成盆岭构造格局,东南沿海一带的岩浆侵入活动和由东向西的大规模火山喷发活动等,均显示大陆边缘活化特点。 1.燕山早期-侏罗纪(距今205-137百万年) 鲁西地区内陆盆地继续坳陷,于早中期沉积了含煤和耐火粘土等碎屑沉积的淄博群坊子组,其后遭受短暂剥蚀,于中晚期沉积了河流相为主的红色碎屑沉积的淄博群三台组。与此同时,幔源岩浆侵入,形成了透辉石岩-闪长(粉)岩-二长闪长扮岩-二长斑岩-正长斑岩-含霓石正(二)长斑岩序列的铜石超单元。鲁东地区在胶北断拱和文登-威海断拱内,先后有壳幔型垛崮山超单元花岗闪长岩-二长花岗岩、文登超单元二长花岗岩和玲珑超单元花岗闪长岩-二长花岗岩序列沿近东向引张地带侵入并强力定位。 该期断裂活动频繁,鲁西地区北西向断裂继承性活动,使隆起突出,坳陷沉降,形成北西向排列的单斜式盆岭构造雏形,鲁西南菏泽-兖州断坳一带隐纪末期,燕山构造运动加剧,致使沂沭断裂带自安丘-莒县断裂以西的3条断裂最终完成左行平移活动。从而使处于华北克拉通与扬子克拉通接合部位的鲁东地区从南部移至当今位置。至此,鲁东、鲁西地区拼合于一体,处相对统一的地质发展时期。沂沭断裂带左行平移导致胶北断拱南前缘和胶南-临沭断拱北前缘地带处引张体制下,受山相家-郝官庄断裂活动的影响,形成胶莱盆地雏形,加之末期形成并活动的牟平-即墨断裂带等4条断裂,其活动强度虽较弱,但对胶莱盆地沉积环境等各方面起制约作用。 2.燕山晚期-白垩纪(距今137-65百万年) 早白垩世早期,差异升降活动使鲁东地区胶莱盆伏的东西向断裂与南北断裂交切形成初步的断块局面,鲁西北地区的济阳断坳、临清断坳断裂活动制造了北北东和北北东向垒堑相间盆岭构造雏形。鲁东地区主要表现为北北东向断裂与少数北东向断裂的频繁活动。侏罗地和各山间盆地迅速下沉并接受沉积,形成莱阳群自东向西、自边缘向中心扩展的山麓洪积相、河流相、浅湖相、冲积扇相的一套杂色陆相碎屑沉积岩,并伴有较弱的中性、中酸性火山喷发碎屑沉积。莱阳群形成的中晚期在胶南-威海断隆西部(近沂沭断裂带)和鲁西地区,在沉积河湖相碎屑岩的同时,伴有较强安山质火山喷发事件,形成了莱阳群城山后组安山质火山碎屑岩和曲格庄组、马连坡组内火山碎屑沉积物。莱阳群沉积后,沉积盆地隆起,遭受短暂剥蚀。 早白垩世中期,在太平洋板块急速向库拉板块俯冲的强大侧应力作用下,北东向断层和沂沭断裂带相继出现强烈的张性活动,从而引发自东向西的大规模火山喷发活动,初时强度小、时间短,在胶莱盆地内缘及西部断凹内中酸性火山喷发,形成青山群后夼组中酸性爆发相火山岩;此后强度大增,并漫延到沂沭断裂带的断陷盆地和鲁西各断凹之内,火山活动达到鼎盛时期,形成广泛分布的青山群八亩地组溢流相基性-中基性、基偏碱性和爆发溢流相及潜火山相的中性或中偏碱性火山岩系。此后鲁西地区除邹平地区外,其他断凹盆地火山活动基本结束,处稳定隆升;后阶段火山活动强度相对较小,并迁移至沂沭断裂带内北部的坊子半潜单斜断凹、胶莱断陷等盆地内,形成青山群石前庄组爆发相、潜火山相酸性火山岩系,此时沂沭断裂带内各单斜断凹处间歇期,形成了大盛群下部夹酸性火山岩,中部含凝灰质的河流相、河湖相碎屑沉积。 早白垩世晚期,火山活动收敛,仅在沂沭断裂带北部和胶莱断陷东缘、胃缘一带活动,形成了青山群方戈庄组一套偏碱性的爆发相、溢流相、潜火山相的火山岩系,大规模火山活动结束,火山盆地消亡,处短暂隆升。伴随 青山群强烈火山喷发沉积的尾声至结束时,岩浆侵入活动十分频繁而强烈,鲁西地区者规模小而零散,先后有济南超单元辉长岩、沂南超单元闪长玢岩-二长闪长玢岩、苍山超单元石英闪长玢岩-石英二长岩-石英二长闪长玢岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、雪野杂岩体黑云母岩-碳酸岩、卧福山超单元二长花岗岩侵入定位。鲁东地区规模大,分布广,沿北东、北北东向断裂有幔源、壳幔型的郭家岭超单元二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、伟德山超单元闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、雨山超单元石英闪长玢岩-石英二长斑岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、大店超单元正长岩和崂山超单元二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩先后侵入定位。 早白垩世末期一晚白垩世-早古新世时期,在火山喷发、地壳缓慢隆升后,受燕山运动影响,在胶莱盆地、朱里、莒县-南古断陷盆地和安丘-夏庄断凹内,盆地下沉,形成一套河流相、河湖相红色碎屑沉积的王氏群,中后期伴有基性火山岩溢流(史家屯段)和潜玄武岩的贯入,在盆地周缘有大珠山-崂山脉岩带穿插。由于坳陷盆地不断下沉,接受陆相碎屑-火山碎屑、火山岩沉积,而在盆地周边相对隆起有大量花岗质岩浆侵入,形成了在地壳升降机制下的隆坳构造。受燕山运动影响,在南北向左行力偶应力作用下,沂沭断裂带及其两侧断裂的活动表现较强,尤以鲁东地区的北东和北北东向断裂为甚。燕山运动后,大陆边缘活化阶段的陆内造山结束,地壳隆升,盆地消亡,地壳进入更稳定时期。 六、断块构造发展阶段(新生代) 该阶段包括古近纪、新近纪和第四纪的喜马拉雅期。 古近纪(距今65-23.3百万年)早期,在东西向引张力应力的环境下,由于聊考断裂和齐广断裂等近东西向断裂的张性活动,在中生代盆地的基础上,发生了继承性的坳陷沉降,在华北坳陷沉积了济阳群一套巨厚的含石油、天然气和少量膏盐的河湖相、沼泽相的杂色碎屑岩沉积;在鲁西地区的部分断陷盆地发育了山麓洪积-浅湖-河流相一套含石膏(局部含油页岩和自然硫)为特征的官庄群;在鲁西隆起区东北缘和胶北断拱北缘的断凹盆地内侧沉积了五图群一套含褐煤、油页岩的河流、湖沼相碎屑岩沉积。古近纪末期,受喜马拉雅运动影响,沂沭断裂带左行压扭活动及两侧不同方位断裂的活动,导致并形成了掀斜式的断块构造,为山东构造格局奠定基础。 新近纪(距今23.3-2.6百万年),喜马拉雅运动再次强烈活动,致使整个华北坳陷区和围绕鲁西隆起北部(含沂沭断裂带北端)、西部和西南部边缘的阳谷-齐河潜单斜断凹,菏泽-兖州断坳,曹县-沛县断陷等构造单元地区,再度急速沉降,沉积了黄骅群一套河流相-河湖相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积。其他地区则处隆升环境。受太平洋板块自南东向北西的俯冲作用,诱发了基性玄武岩的喷溢,在鲁西隆起与胶北-胶莱断隆两构造单元北部隆坳分界线的临朐、昌乐、沂水、安丘、潍坊地区,形成了临朐群牛山组被状玄武岩,中期处间歇,在临朐形成了山旺组一套硅藻土岩沉积。晚期基性玄武岩再次喷发,规模较小,并向东迁移至东部的栖霞、蓬莱地区,形成临朐群尧山组的被状玄武岩溢流。与基性火山溢流相关联的有火山颈相八埠庄单元潜橄榄玄武玢岩侵入及鲁东地区橄榄玄武岩、玻基辉橄玢岩、苦橄玢岩、辉绿岩等岩脉侵入。同时,在章丘附近的近山区沉积了砂砾岩夹核形石灰岩的巴漏河组及泰山-蒙山断隆南部早古生代地层中灰岩岩溶洞穴充填沉积的含金刚石砾岩的白彦组。新近纪末期,受喜马拉雅运动影响,鲁东和鲁西隆起进一步隆升,断裂活动加剧,导致阳谷-齐河潜单斜断凹、菏泽-兖州断坳,连同华北断陷同时下沉成为统一的坳陷盆地。同时加速了古近纪末所形成的掀斜断块的差异升降活动,沂沭断裂带呈现右行压扭活动。
图1-17 临朐县山旺国家地质公园出露的临朐群山旺组-套娃藻土岩沉积,含有大量古生物化石 第四纪(距今2.6百万年至现代),差异升降活动使华北坳陷、菏泽-兖州断琐等鲁西南、鲁西、鲁西北平原区保持较大的沉降速率,沉积了厚度大的由黑土湖组及其下平原组,其上黄河洪泛的鱼台组、巨野组、单县组及黄河组的冲洪积的松散堆积;在鲁中南、鲁东丘陵山区的山间盆地、河谷地段、山前坡缘及沿海岸及低洼处沉积了残坡积、冲洪积、河流、湖泊、湖沼、滨海、河海交互、岩溶堆积、风积等成因类型的松散碎屑(个别生物碎屑)物沉积组成的岩石地层单位。另外在华北坳陷的无棣大山和鲁东蓬莱等地有中更新世形成的史家沟组碱性超基性-基性火山岩喷溢。受新构造运动影响,包括沂沭断裂在内的很多断裂构造都在活动,第四纪沉积物错断和构造活动引发的历史上和现今的地震事件等均反映新构造活动仍未终止。

图1-15 枣庄市山亭区店子出露的形成年龄2509百万年的片麻状花岗闪长岩,含有大量闪长质包体,形成宽500余米、北西方向延伸10余千米的包体带或浆混带 (二)古元古代吕梁期花岗岩侵入和孔兹岩系形成亚阶段(距今2500-1800百万年) 山东吕梁期缺失距今2500-2200百万年之间的沉积作用和岩浆活动,地壳抬升遭受剥蚀。吕梁中期(距今2200-1900百万年),主要是鲁东地区的海相沉积事件。在太古宙花岗岩-绿岩带的东南缘,鲁东地区形成东西向裂陷槽海盆或被动大陆边缘海盆,在半稳定构造条件下沉积含高碳、铝为特征的陆源碎屑-富镁碳酸盐岩陆棚滨浅海相的沉积,局部夹基性火山岩和硅镁质岩的荆山群、粉子山群等一套孔兹岩系。 吕梁晚期(距今1900-1800百万年),主要是鲁东地区的岩浆侵入事件,早阶段为幔源超镁铁质-镁铁质岩浆侵入,形成莱州超基性-基性侵入岩组合;晚阶段为壳幔-壳源物质的少量花岗闪长岩-二长花岗岩序列的岩楽侵入。 距今1850百万年前后,受吕梁运动影响,处于活动带的鲁东地区,在近幔隆区的荆山群地层和莱州组合发生低压相系角闪麻粒岩相-高角闪岩相区域变质;远幔隆区的粉子山群和其上的芝罘群地层则经历中压相系低角闪岩相变质,并在荆山群、粉子山群的底部、内部发生中浅构造相的顺层滑脱韧性剪切带;同时变质地层形成紧闭线型纵弯褶皱。鲁西地区北西向韧性剪切带继承性的右行走滑(泰蒙断隆)或北东向左行走滑(汞丹山断凸)中、浅构造相的韧性剪切带构造发育,未发生区域变质作用。 吕梁运动末期,地壳活动强烈,沂沭断裂带已成雏形,发生韧性剪切构造变形,北西向张剪断裂和东西向断裂均开始形成。吕梁运动结束后,华北克拉通完成第三次克拉通化。至此,华北克拉通历经多次增生扩展,至古元古代末最终稳定,形成了统一的大陆壳。 三、华北与扬子克拉通陆陆碰撞造山阶段(中元古代-新元古代) 该阶段(距今1800-543百万年)包括中元古代四堡期和新元古代晋宁、南华、震旦期,稳定的大陆壳进入一个新的活动期,统一的大陆壳发生裂解并碰撞造山。鲁西地区处板内稳定地块,鲁东地区处于裂解的华北和扬子两克拉通结合带及其毗邻区,属碰撞造山的构造岩浆活动带。 中元古代四堡期(距今1800-1000百万年),克拉通化的华北陆壳,受四堡运动影响,在拉张应力作用下,鲁西地区仅发育北北西和近南北向牛岚单元基性辉绿岩墙群的侵入,基本处于隆升剥蚀状态。在鲁东地区胶南-威海断隆带上,处拉张环境下的陆块发生裂解,在华北和扬子克拉通之间的裂陷带上,海阳所祖合超镁铁质-镁铁质的幔源岩浆侵入定位,并将深部已形成的榴辉岩(部分)带至浅处,是快速夭折的裂谷型岩浆侵入产物,此即碰撞造山前期的幔源岩浆侵入事件。该阶段亦是罗迪尼亚超大陆(Rodin-ia)形成和裂解时期。 新元古代晋宁期-南华期(距今1000-680百万年),胶南-威海断隆带上形成同造山期花岗闪长质-二长花岗质序列的岩浆,携带深部榴辉岩、海阳所组合等沿北东向构造侵入,此即荣成岩套形成;随后月季山岩套的二长质-石英二长质-二长花岗质序列的壳幔混合同熔型花岗岩浆侵入定位;稍后铁山岩套的石英正长质-正长花岗质-碱长花岗质岩石序列的壳幔型花岗岩浆侵入定位。此是罗迪尼亚超大陆裂解的产物。在鲁东地区造山隆起同时的青白口纪,在鲁西地区靠近沂沭断裂带局部坳陷,接受一套页岩夹碳酸盐岩和石英砂岩的滨浅海相沉积,形成土门群黑山官组和二青山组,拉开盖层沉积的序幕。 新元古代震旦纪(距今680-543百万年),华北与扬子克拉通再次成为统一陆壳后,在经历短暂地壳隆升剥蚀后,于震旦纪随全球冰期的结束,海平面上升,在鲁西地区东部近沂沭断裂带地段,海水北侵,形成土门群上部的佟家庄、浮来山和石旺庄3个组的滨浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。鲁东地区古地壳边缘海水入侵,形成蓬莱群的滨浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩沉积。在石旺庄组和香夼组碳酸盐岩沉积期间,因郯庐断裂带再次活动,诱发地震事件,形成震积层。与此同时在胶南-胶北断拱内局部地段形成朋河石组深水浊积碎屑岩沉积和此前的云台群花果山组中酸性火山岩。由于板块持续俯冲的造山隆起作用,在造山带边缘和蓬莱群底部、内部,产生浅构造相左行走滑韧性剪切带,并叠加于前期的逆掩推镋韧性剪切带之上。亦发生浅构造相绿片岩相动力变质。上述的沉积、岩浆侵入事件发生后,由于张广才岭(兴凯)构造运动的影响,地壳遭受挤压,华北陆块隆升,造成鲁东地区漫长的隆升剥蚀阶段。同时形成近东西向开阔宽缓的纵弯褶皱,并叠加于此前所形成的褶皱之上而成为复式褶皱构造。 四、陆缘海稳定发展阶段(古生代) 该阶段包括加里东和华力西2个构造-岩浆活动期。在南东-北西向挤压应力制约下,地壳多以差异升降活动为主,岩浆侵入活动十分微弱,显示台地特征,沂沭断裂带显示张剪活动,致使鲁东地区持续稳定隆升,而鲁西地区由隆升转为非均衡性沉降,加之处被动大陆边缘,海水几经进退,沉积了早古生代以碳酸盐岩为主的海相地层和晚古生代海陆交互相的地层,该阶段进一步分为早古生代陆表海沉积和晚古生代海陆交互相-陆相沉积两个亚阶段。 早古生代陆表海沉积亚阶段(距今543-410百万年),隆升后的鲁西古陆,直至早寒武世沧浪铺期,自东南向西北方向海侵逐步扩展,形成东南厚西北薄的长清群陆地边缘-台地相的滨浅海陆源碎屑-碳酸盐岩沉积,超覆不整合盖于古陆壳或不整合盖于震旦纪土门群之上。自中寒武纪张夏期海水扩大加深,直至早奥陶世道保湾期,形成一套以碳酸盐岩为主夹页岩等陆源碎屑岩的台地边缘相至开阔浅海-深海相沉积的九龙群,其间在龙王庙期发生古地震事件,在馒头组石店段和下页岩段形成震积层。在长山期、凤山期经历多次风暴事件,形成炒米店组砾屑灰岩等风暴岩沉积。 受怀远运动的影响,自中寒武世张夏末期开始,华北陆壳由南而北逐步海退成泻湖,形成穿时的地层单位——三山子组白云岩。鲁西地区则从早凤山期开始由东南向西北逐步海退,直至早奥陶世道保湾期末,全部隆起成陆,经受了短暂剥蚀。 受加里东前期运动的影响,从中奥陶纪大湾早期地壳沉降,海水入侵,直至晚奥陶世期间,形成白云岩与灰岩相间出现的泻湖-开阔浅海的三个明显的海侵沉积旋回的马家沟群。此时地壳相对平静,仅在中晚奥陶纪期间,幔源低碱偏钾镁质超镁铁质岩浆在泰山-蒙山断隆的蒙阴地区侵爆而形成含金刚石的常马庄金伯利岩单元。奥陶纪末,加里东运动中期活动强烈,鲁西地区隆升为陆,海水尽退,遭受长期风化剥蚀。

图1-16 新泰市汶南镇南侧出露的寒武纪炒米店组竹叶状砾屑灰岩,系风暴岩沉积 晚古生代海陆交互相-陆相沉积亚阶段是陆缘海发展阶段的后期——华力西期(距今410-250百万年),潘基亚(Pangea)联合古陆形成的顶峰时期。泥盆纪-早石炭世期间,鲁西地区仍处隆起环境,遭受剥蚀,缺失沉积。在北西-南东向挤压应力制约下,北西向断裂继承性活动,形成一系列北西向山间盆地雏形。晚石炭世早期,受华力西运动影响,地壳再度沉降,海水沿陆缘山前盆地由东向西逐步海侵,并逐步向东南方向海退,至早二叠世结束,此时地壳震荡频繁,海水进退无常,沉积了陆棚滨海-陆相的海陆交互相的含铝、煤夹碳酸盐岩的月门沟群;早二叠世晚期,华力西运动迫使鲁西地区隆升为陆,海水退出,仅在陆缘山前盆地内形成中晚二叠世石盒子组一套湖泊-河流相含铝碎屑沉积岩,二叠纪末,受华力西运动影响,地壳隆升,遭受短暂的剥蚀,陆缘海稳定发展阶段结束。 五、大陆边缘活化阶段(中生代) 中生代时期(距今250-65百万年),包括印支期、燕山期,潘基亚超级大陆裂解、漂移并达到高潮期。受太平洋板块向库拉板块俯冲影响,在北西一南东向张应力制约下,沂沭断裂带强烈活动并发生左行平移,先期形成的断裂和新生各方位断裂强烈活动,滨太平洋东南沿海一带岩浆侵入和火山活动十分活跃,隆坳构造形成盆地接受陆相碎屑沉积。盆岭构造基本形成。 (一)印支期(距今250-205百万年) 印支期为构造活动弱活化亚阶段。鲁西地区由于差异升降活动,形成山前内陆盆地,沉积了三叠纪石千峰群陆相河湖碎屑沉积,受周围地区火山事件影响,而夹安山质凝灰岩沉积。三叠纪初期有陨星撞击现象,其底部不整合面存在陨星撞击产生的铱异常。 经历长期隆起遭受剥蚀的鲁东地区,在印支运动和扬子板块向华北板块深俯冲的侧向应力双重影响的制约下,北北东、北东向断裂(部分)生成活动,沿其形成的裂隙空间内,晚三叠世早期先后有柳林庄超单元的角闪石岩-闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩岩浆和东部石岛附近的宁津所超单元正长岩-石英正长岩岩浆、槎山超单元正长花岗岩岩浆等侵入定位。苏鲁造山带是扬子板块向华北板块深俯冲的陆陆碰撞造山带,其超高压变质作用发生在距今240-230百万年。 受印支运动影响,鲁西地区缺失晚三叠世沉积,鲁东地区则完全处于隆起状态,沂沭断裂带左行剪切活动,形成徐宿弧形断褶带并控制鲁东地区和鲁西地区差异性发展。 (二)燕山期(距今205-65百万年) 燕山期为构造活动弱活化和盆岭构造亚阶段。受太平洋板块向库拉板块俯冲过程中的滨太平洋构造活动的影响,在南东-北西向压应力场的控制下,各方位脆性断裂强烈活动,沂沭断裂带巨大的左行平移和之后的张性活动,聊考断裂和齐广断裂等东西向断裂的张性活动等导致断陷盆地形成,构成盆岭构造格局,东南沿海一带的岩浆侵入活动和由东向西的大规模火山喷发活动等,均显示大陆边缘活化特点。 1.燕山早期-侏罗纪(距今205-137百万年) 鲁西地区内陆盆地继续坳陷,于早中期沉积了含煤和耐火粘土等碎屑沉积的淄博群坊子组,其后遭受短暂剥蚀,于中晚期沉积了河流相为主的红色碎屑沉积的淄博群三台组。与此同时,幔源岩浆侵入,形成了透辉石岩-闪长(粉)岩-二长闪长扮岩-二长斑岩-正长斑岩-含霓石正(二)长斑岩序列的铜石超单元。鲁东地区在胶北断拱和文登-威海断拱内,先后有壳幔型垛崮山超单元花岗闪长岩-二长花岗岩、文登超单元二长花岗岩和玲珑超单元花岗闪长岩-二长花岗岩序列沿近东向引张地带侵入并强力定位。 该期断裂活动频繁,鲁西地区北西向断裂继承性活动,使隆起突出,坳陷沉降,形成北西向排列的单斜式盆岭构造雏形,鲁西南菏泽-兖州断坳一带隐纪末期,燕山构造运动加剧,致使沂沭断裂带自安丘-莒县断裂以西的3条断裂最终完成左行平移活动。从而使处于华北克拉通与扬子克拉通接合部位的鲁东地区从南部移至当今位置。至此,鲁东、鲁西地区拼合于一体,处相对统一的地质发展时期。沂沭断裂带左行平移导致胶北断拱南前缘和胶南-临沭断拱北前缘地带处引张体制下,受山相家-郝官庄断裂活动的影响,形成胶莱盆地雏形,加之末期形成并活动的牟平-即墨断裂带等4条断裂,其活动强度虽较弱,但对胶莱盆地沉积环境等各方面起制约作用。 2.燕山晚期-白垩纪(距今137-65百万年) 早白垩世早期,差异升降活动使鲁东地区胶莱盆伏的东西向断裂与南北断裂交切形成初步的断块局面,鲁西北地区的济阳断坳、临清断坳断裂活动制造了北北东和北北东向垒堑相间盆岭构造雏形。鲁东地区主要表现为北北东向断裂与少数北东向断裂的频繁活动。侏罗地和各山间盆地迅速下沉并接受沉积,形成莱阳群自东向西、自边缘向中心扩展的山麓洪积相、河流相、浅湖相、冲积扇相的一套杂色陆相碎屑沉积岩,并伴有较弱的中性、中酸性火山喷发碎屑沉积。莱阳群形成的中晚期在胶南-威海断隆西部(近沂沭断裂带)和鲁西地区,在沉积河湖相碎屑岩的同时,伴有较强安山质火山喷发事件,形成了莱阳群城山后组安山质火山碎屑岩和曲格庄组、马连坡组内火山碎屑沉积物。莱阳群沉积后,沉积盆地隆起,遭受短暂剥蚀。 早白垩世中期,在太平洋板块急速向库拉板块俯冲的强大侧应力作用下,北东向断层和沂沭断裂带相继出现强烈的张性活动,从而引发自东向西的大规模火山喷发活动,初时强度小、时间短,在胶莱盆地内缘及西部断凹内中酸性火山喷发,形成青山群后夼组中酸性爆发相火山岩;此后强度大增,并漫延到沂沭断裂带的断陷盆地和鲁西各断凹之内,火山活动达到鼎盛时期,形成广泛分布的青山群八亩地组溢流相基性-中基性、基偏碱性和爆发溢流相及潜火山相的中性或中偏碱性火山岩系。此后鲁西地区除邹平地区外,其他断凹盆地火山活动基本结束,处稳定隆升;后阶段火山活动强度相对较小,并迁移至沂沭断裂带内北部的坊子半潜单斜断凹、胶莱断陷等盆地内,形成青山群石前庄组爆发相、潜火山相酸性火山岩系,此时沂沭断裂带内各单斜断凹处间歇期,形成了大盛群下部夹酸性火山岩,中部含凝灰质的河流相、河湖相碎屑沉积。 早白垩世晚期,火山活动收敛,仅在沂沭断裂带北部和胶莱断陷东缘、胃缘一带活动,形成了青山群方戈庄组一套偏碱性的爆发相、溢流相、潜火山相的火山岩系,大规模火山活动结束,火山盆地消亡,处短暂隆升。伴随 青山群强烈火山喷发沉积的尾声至结束时,岩浆侵入活动十分频繁而强烈,鲁西地区者规模小而零散,先后有济南超单元辉长岩、沂南超单元闪长玢岩-二长闪长玢岩、苍山超单元石英闪长玢岩-石英二长岩-石英二长闪长玢岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、雪野杂岩体黑云母岩-碳酸岩、卧福山超单元二长花岗岩侵入定位。鲁东地区规模大,分布广,沿北东、北北东向断裂有幔源、壳幔型的郭家岭超单元二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、伟德山超单元闪长岩-二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩、雨山超单元石英闪长玢岩-石英二长斑岩-花岗闪长斑岩-二长花岗斑岩、大店超单元正长岩和崂山超单元二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩先后侵入定位。 早白垩世末期一晚白垩世-早古新世时期,在火山喷发、地壳缓慢隆升后,受燕山运动影响,在胶莱盆地、朱里、莒县-南古断陷盆地和安丘-夏庄断凹内,盆地下沉,形成一套河流相、河湖相红色碎屑沉积的王氏群,中后期伴有基性火山岩溢流(史家屯段)和潜玄武岩的贯入,在盆地周缘有大珠山-崂山脉岩带穿插。由于坳陷盆地不断下沉,接受陆相碎屑-火山碎屑、火山岩沉积,而在盆地周边相对隆起有大量花岗质岩浆侵入,形成了在地壳升降机制下的隆坳构造。受燕山运动影响,在南北向左行力偶应力作用下,沂沭断裂带及其两侧断裂的活动表现较强,尤以鲁东地区的北东和北北东向断裂为甚。燕山运动后,大陆边缘活化阶段的陆内造山结束,地壳隆升,盆地消亡,地壳进入更稳定时期。 六、断块构造发展阶段(新生代) 该阶段包括古近纪、新近纪和第四纪的喜马拉雅期。 古近纪(距今65-23.3百万年)早期,在东西向引张力应力的环境下,由于聊考断裂和齐广断裂等近东西向断裂的张性活动,在中生代盆地的基础上,发生了继承性的坳陷沉降,在华北坳陷沉积了济阳群一套巨厚的含石油、天然气和少量膏盐的河湖相、沼泽相的杂色碎屑岩沉积;在鲁西地区的部分断陷盆地发育了山麓洪积-浅湖-河流相一套含石膏(局部含油页岩和自然硫)为特征的官庄群;在鲁西隆起区东北缘和胶北断拱北缘的断凹盆地内侧沉积了五图群一套含褐煤、油页岩的河流、湖沼相碎屑岩沉积。古近纪末期,受喜马拉雅运动影响,沂沭断裂带左行压扭活动及两侧不同方位断裂的活动,导致并形成了掀斜式的断块构造,为山东构造格局奠定基础。 新近纪(距今23.3-2.6百万年),喜马拉雅运动再次强烈活动,致使整个华北坳陷区和围绕鲁西隆起北部(含沂沭断裂带北端)、西部和西南部边缘的阳谷-齐河潜单斜断凹,菏泽-兖州断坳,曹县-沛县断陷等构造单元地区,再度急速沉降,沉积了黄骅群一套河流相-河湖相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积。其他地区则处隆升环境。受太平洋板块自南东向北西的俯冲作用,诱发了基性玄武岩的喷溢,在鲁西隆起与胶北-胶莱断隆两构造单元北部隆坳分界线的临朐、昌乐、沂水、安丘、潍坊地区,形成了临朐群牛山组被状玄武岩,中期处间歇,在临朐形成了山旺组一套硅藻土岩沉积。晚期基性玄武岩再次喷发,规模较小,并向东迁移至东部的栖霞、蓬莱地区,形成临朐群尧山组的被状玄武岩溢流。与基性火山溢流相关联的有火山颈相八埠庄单元潜橄榄玄武玢岩侵入及鲁东地区橄榄玄武岩、玻基辉橄玢岩、苦橄玢岩、辉绿岩等岩脉侵入。同时,在章丘附近的近山区沉积了砂砾岩夹核形石灰岩的巴漏河组及泰山-蒙山断隆南部早古生代地层中灰岩岩溶洞穴充填沉积的含金刚石砾岩的白彦组。新近纪末期,受喜马拉雅运动影响,鲁东和鲁西隆起进一步隆升,断裂活动加剧,导致阳谷-齐河潜单斜断凹、菏泽-兖州断坳,连同华北断陷同时下沉成为统一的坳陷盆地。同时加速了古近纪末所形成的掀斜断块的差异升降活动,沂沭断裂带呈现右行压扭活动。

图1-17 临朐县山旺国家地质公园出露的临朐群山旺组-套娃藻土岩沉积,含有大量古生物化石 第四纪(距今2.6百万年至现代),差异升降活动使华北坳陷、菏泽-兖州断琐等鲁西南、鲁西、鲁西北平原区保持较大的沉降速率,沉积了厚度大的由黑土湖组及其下平原组,其上黄河洪泛的鱼台组、巨野组、单县组及黄河组的冲洪积的松散堆积;在鲁中南、鲁东丘陵山区的山间盆地、河谷地段、山前坡缘及沿海岸及低洼处沉积了残坡积、冲洪积、河流、湖泊、湖沼、滨海、河海交互、岩溶堆积、风积等成因类型的松散碎屑(个别生物碎屑)物沉积组成的岩石地层单位。另外在华北坳陷的无棣大山和鲁东蓬莱等地有中更新世形成的史家沟组碱性超基性-基性火山岩喷溢。受新构造运动影响,包括沂沭断裂在内的很多断裂构造都在活动,第四纪沉积物错断和构造活动引发的历史上和现今的地震事件等均反映新构造活动仍未终止。