海阳县位于胶东隆起的胶莱凹陷的东部，东北部与胶北隆起相接。境内岩性主要分布着中生界沉积岩和中生代燕山期的岩浆岩。构造以北东向50左右的断裂为主。
一、地 层
县内出露的地层，由老到新有：
太古至元古界胶东群(曾定为下元古代粉子山群) 系胶东地区最老的变质岩系，在县内以孤岛状分布于牧牛山一徐家店一带。岩层主要为胶东群上部岩组，主要岩性有片岩、变粒岩、大理岩、透闪岩,并夹有石墨片岩等。该区大理岩较为发育，其中含镁高受热液活动的作用，可形成具有工业价值的滑石矿床。地层产状不稳，但基本呈东西走向、北东走向的单斜层。
中生界沉积岩 山东半岛在漫长的地质年代史中，从元古代以后，地壳一直处于上升剥蚀阶段。到中生代中后期，才出现局部凹陷——胶莱凹陷，接受上侏罗系和白垩系地层沉积。
上侏罗系 本区为莱阳组，在境内共分四个段：
第一段(J3e1)，分布于下马山东部。岩性为砾岩、砂砾岩，岩层较薄。
第二段(J3e2)，分布于第一段东部。岩性为砂砾岩、砂岩、粉砂岩等。
第三段(J3e3)，在县内分布广泛，面积大，是本县出露的主要地层。主要分布于东村东南、西南及高家以北等地。岩性有页岩、油页岩、泥质岩、钙质粉砂岩等。
第四段(J3e4)，分布面积小而零乱，主要在县地东北峨山后一带及县境西南部。岩性为含砾砂岩、砂岩。
莱阳组呈角度不整合覆盖在胶东群之上，逐段超覆，说明凹陷的形成是逐渐扩大的。从整个莱阳组来看.是一个较完整的沉积旋回，岩性由粗—细—粗，即下陷一稳定一上升回返，为一套湖泊相沉积。岩层的产状由于断裂的破坏和控制，难以恢复原始状态，故多呈北东、东西走向。
白垩系 该地层分布面积很小。青山组分布于黄崖底及行村—辛安一带，岩性为中基性火山岩流(以安山玄武岩、玄武岩为主)夹火山碎屑岩，系一套火山喷发岩；王氏组分布于郭城一带，为一套紫红色砾岩、含砾砂岩、钙质砂岩、粉砂岩。
新生界 新生界第四系在境内分布广泛而齐全。丘陵区山坡上分布着残坡积层，河谷及河谷两岸的阶地上分布着冲、洪积层；沿海一带分布着海积层等。
二、构 造
县内地层产状因断裂的破坏显得很乱，但基本呈单斜出现或平缓的波状褶曲，褶皱不甚发育。县境构造以断裂为主，以北东向断裂最为发育，控制着地层和岩浆岩的分布。
牟平一徐家店一一即墨大断裂 是数条斜列断裂组成的断裂带，为山东半岛最大断裂。它控制着地层、构造线、岩浆岩的产状和分布。因具长期活动性，对温泉与地震也起控制作用。断裂走向为40一50，倾向北西或南东60一70，断裂面系压扭性，所以又称为北东向压扭性构造带。
马陵一海阳断裂 与上述断裂的性质、产状大同小异，与牟平一即墨断裂近乎平行。
大山东夼一发城断裂 规模较小，走向为300—320，结构面多系张扭性，故又称为北西向张扭性构造带。
凤城断裂 近南北向，向西倾斜，倾角70°，系压扭性构造带。
三、岩浆岩
境内岩浆岩较为发育，除少量小岩体及基性脉岩外，主要是中酸性岩浆岩，尤以招虎山岩体为著。它东起招虎山以东的乳山县，向西延伸到小纪，并在赵家一带断续分布，大致呈北东向。此岩体为一深成岩，岩性分为：似斑状花岗闪长闪岩、似斑状二长花岗岩、二长花岗岩等，和上侏罗系呈侵入接触关系，沿接触带有蚀变与烘烤现象。此岩体为中生代燕山期的产物。
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