菏泽市地质构造属中朝准地台,居其东南部。以斜贯西部的聊城-兰考大断裂为界,将境域划为华北断拗和鲁西中台隆两个二级构造单元。西侧东明凹陷为四级构造单元,属华北断拗中的三级构造单元开封台陷。东侧属鲁西中台隆,占境内大部,为三级构造单元成武-济宁断陷的西半部。又以曹县断裂和凫山断裂为界,划分为成武断凹及济宁断块两个四级构造单元。复被曹县断裂、汶泗断裂分割成一些局部构造。前者如菏泽,曹县砖庙集、青集,丰县等凸起和巨野、梁山县拳铺等凹陷。
燕山运动形成各构造格局的雏形,喜马拉雅山运动控制了境内各构造机体。全市各构造单元,尤其是二、三级构造的展布,具有以下特点:西侧的华北断拗构造线以北东向为主;东侧的鲁西中台隆以弧形的北东-东西向为主,后者生成较早。历次运动的结果,造成境内,尤其是东部隐伏断裂纵横交错。地层区内出露的地层以新生代的第四纪为主,个别地方有古生代的寒武纪、奥陶纪。
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