菏澤市地質構造屬中朝準地臺,居其東南部。以斜貫西部的聊城-蘭考大斷裂為界,將境域劃為華北斷拗和魯西中臺隆兩個二級構造單元。西側東明凹陷為四級構造單元,屬華北斷拗中的三級構造單元開封臺陷。東側屬魯西中臺隆,占境內大部,為三級構造單元成武-濟寧斷陷的西半部。又以曹縣斷裂和鳧山斷裂為界,劃分為成武斷凹及濟寧斷塊兩個四級構造單元。復被曹縣斷裂、汶泗斷裂分割成一些局部構造。前者如菏澤,曹縣磚廟集、青集,豐縣等凸起和巨野、梁山縣拳鋪等凹陷。
燕山運動形成各構造格局的雛形,喜馬拉雅山運動控制了境內各構造機體。全市各構造單元,尤其是二、三級構造的展布,具有以下特點:西側的華北斷拗構造線以北東向為主;東側的魯西中臺隆以弧形的北東-東西向為主,后者生成較早。歷次運動的結果,造成境內,尤其是東部隱伏斷裂縱橫交錯。地層區(qū)內出露的地層以新生代的第四紀為主,個別地方有古生代的寒武紀、奧陶紀。
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