山东省大地构造演化及古地理

一、山东省地形特征

山东省位于中国东部沿海的东北段,地处黄河下游,介于东经114°47′30″—122°42′18″、北纬34°22′54″—38°27′00″之间。是我国地势划分中的第三大阶梯中,海拔高度除一小部分山地超过千米以外,大部分山地丘陵都在50Om左右,地势起伏较小,相对高度多为200—350m,坡度在20°以下。

按照地形的空间分布特征,可将全省分为鲁中南山地丘陵区、鲁东丘陵区和鲁西北一鲁西南平原区三大地貌分区(图1)。按照地理位置,鲁中南山地丘陵区可称为鲁中南地区,鲁西北一鲁西南平原区由鲁西北地区和鲁西南地区组成(二者以位于山东与河南分界处的黄河段为界),它们统称为鲁西地区；鲁东丘陵区可称为鲁东地区(或胶东地区),由鲁东北(胶西北)地区和鲁东南地区组成,二者大致以牟平—即墨和青岛—五莲一线为界,鲁东南地区包括威海地区(牟平—即墨线以东)和日照地区(青岛—五莲线以南)两个地理区。

自然地理特征：现代山东省自然地理特征,是自然界长期发展中经受了多种内、外力地质作用综合结果的反映,尤其是新近纪中新世以来板块构造发展演化的结果。

山脉分布情况：山东省主要山脉分布于鲁中南山地丘陵区和鲁东丘陵区。鲁中南山地丘陵区山脉主要由早前寒武纪花岗质片麻岩和片麻状花岗岩构成,鲁东丘陵区山脉则主要由中生代花岗岩构成。鲁中南山地丘陵区山脉多呈NW向和近东西向展布,鲁东丘陵区山脉则多呈近南北和近东西向展布。

水系概况：山东水系比较发育,自然河流平均密度在0.7km/m2以上,干流长度大于50km的河流有1000多条。黄河自西南向东北斜穿山东境域,流程610多公里,从渤海湾入海。京杭大运河自南向北纵贯鲁西平原,长630多公里。湖泊集中分布于鲁中南山地丘陵区与鲁西南平原之间的鲁西湖带,以济宁为中心分为两大湖群,以南为南四湖,以北为北五湖,前者以微山湖为首,后者以东平湖最大。

图一：山东省地貌简图

二、地层概况

山东省地层在全国地层区划中,属华北地层大区晋冀鲁豫地层区和秦祁昆地层区,前者可分为华北平原、鲁西和鲁东三个地层分区,后者为祁连一北秦岭地层分区(鲁东南地层分区)。山东省各断代地层发育比较齐全,自中太古代至新生代地层都有分布,地表出露以中、新生代地层为主,其次为古生代地层,元古宙地层分布局限,太古宙地层零星出露(图2)。

山东最古老的地层形成于中太古代,为出露于鲁西地层分区的沂水岩群和出露于鲁东地层分区的唐家庄岩群,是遭受麻粒岩相变质的火山一沉积岩系。呈面积较小的岛状、透镜状、不规则条带状包体产于早前寒武纪花岗岩中。

新太古代地层有出露于鲁西地层分区的泰山岩群和鲁东地层分区的胶东岩群,为遭受角闪岩相变质的火山一沉积岩系。地层出露大都不连续,在太古宙TTG 质花岗岩中呈包体出现。

古元古代地层地表主要分布于鲁东地层分区和祁连一北秦岭地层分区,为荆山群、粉子山群、胶南表壳岩组合和芝果群。荆山群、粉子山群和胶南表壳岩组合岩性组合特征相似,均以高铝片岩、含石墨岩系和碳酸盐岩为特点,具孔兹岩系

特点,三者所处构造位置、变质程度和变形特征有明显差别。

中元古代地层有鲁西地层分区隐伏地层一一济宁岩群,属低绿片岩相变质的中酸性火山岩一钙泥质岩建造。另外在山东东南沿海的小岛屿上分布有海州群,原岩为酸性火山岩,经受了蓝片岩相一高压绿片岩相变质。

新元古代地层包括土门群、蓬莱群及朋河石岩组。土门群分布于鲁西地层分区靠近沂沐断裂带一侧,为碎屑岩一碳酸盐岩建造。蓬莱群分布于鲁东地层分区蓬莱一带,原岩为碎屑岩一泥岩一碳酸岩建造。朋河石岩组零星分布于祁连一北秦岭地层分区苏鲁造山带中,为经历了低绿片岩相变质的碎屑岩一泥质岩建造。

寒武一奥陶纪地层广泛分布于鲁西地层分区和华北平原地层分区,属陆表海沉积,下部为碎屑岩一碳酸盐岩建造,上部为碳酸盐岩建造。分为寒武纪长清群、寒武一奥陶纪九龙群及奥陶纪马家沟组。长清群以深红色泥岩。页岩为主夹白云岩和灰岩,地层厚度东南厚。西北薄,向西北方向超覆,与下伏新元古代土门群平行不整合接触。九龙群以灰岩、白云岩为主夹页岩,与长清群为连续沉积。马家沟组以灰岩、白云岩为主,与下伏九龙群为平行不整合接触。

石炭一三叠纪地层分布于鲁西和华北平原地层分区,为海陆交互相.一陆相沉积,含煤碎屑建造及碎屑建造,分为月门沟群、石盒子组、石千峰群及二马营组。月门沟群为海陆交互相一陆相含煤岩系,底部为铁铝岩系,与下伏奥陶纪马家沟组为平行不整合接触。石盒子组为黄绿、灰绿色砂岩及深灰紫色泥岩夹铝土岩、页岩及煤线。石千峰群为河湖沉积的鲜红色泥岩、砂岩,分布局限。二马营组仅在聊城钻孔中见及,为河湖相砂岩、粉砂岩夹泥岩。

侏罗一白垩纪地层在山东省各个地层分区都比较发育,为陆相含煤碎屑岩建造。碎屑建造及基性一酸性火山岩建造。分为侏罗纪淄博群、白垩纪莱阳群、青山群、大盛群及王氏群。淄博群分布于鲁西地层分区及华北平原地层分区,以淄博一带较发育,为浅湖及河流相沉积,下部为含煤碎屑建造,上部为红色碎屑建造,与下伏三叠纪石千峰群平行不整合接触。莱阳群分布广泛,四个地层分区皆有发育,各地发育程度不等,以鲁东胶莱盆地最为发育,主要为山麓洪积相、河流相、湖泊相沉积,局部为火山沉积。青山群全省多有分布,以鲁东地层分区发育较完整,为中基性一酸性火山岩建造,夹有少量沉积岩。大盛群主要分布于鲁西与鲁东地层分区交界处的沂沐断裂带内,以河湖相沉积为主,夹少量中基性、酸性火山岩,

属早。中白垩世,与青山群为准同时沉积。王氏群主要出露于鲁东地层分区,其它分区零星分布,为红色碎屑岩系,胶莱盆地南东侧夹有基性火山岩,为干旱一半干旱环境下的河流相间有浅湖相沉积,主体时代为中一晚白垩世,顶部的胶州组中上部,时代属古新世。

新生代地层遍布全省,尤其在华北平原地层分区呈大面积分布。古近纪地层分为官庄群、五图群及济阳群。官庄群只发育于鲁西地层分区的零星小型盆地中,为含膏盐的红色、灰色山麓一河湖相碎屑岩；五图群发育于鲁西地层分区东北缘及鲁东地层分区西北缘的临胸、昌乐、龙口等小型盆地中,为含煤。油页岩的河湖相沉积；济阳群只发育在华北平原地层分区,分布广泛,地层厚度大,为一套色调。成份复杂的河湖相碎屑岩系,含丰富石油、天然气、新近纪地层分为临胸群。黄弊群和巴漏河组、白彦组、临胸群主要发育在鲁西地层分区的临胸、昌乐一带,上部及下部的尧山组及牛山组为基性火山岩,中部山旺组为一套以硅藻土为主的沉积地层,以含山旺动物群而闻名；黄弊群分布于华北平原地层分区,为一套杂色调河湖相碎屑岩系；巴漏河组只见于鲁东地层分区的章丘附近,为一套河湖相灰岩,砾岩组合；白彦组仅见于鲁西,为古生代灰岩裂隙或溶洞内的洞穴堆积,内常含金刚石。

第四纪地层广布全省,但各地地层厚度。成因类型多变,其时空分布与地貌特征密切相关,绝大部分地层单位由松散碎屑沉积物组成,个别由火山岩(玄武岩)和生物沉积(贝壳堆积)组成。