地形地处鲁中南山地丘陵与鲁西南黄泛平原的交接地带。东部多山,地势高亢,山前冲积平原由东向西倾斜,与湖洼地交接,西部凸起,残丘出露,丘下地势平坦;黄泛平原由西向东微斜,中南部凹陷,南四湖纵卧其间。东部、东北部山区一般海拔为80~648.8米;西部、西北部丘陵区海拔40~258米;南四湖湖底海拔31.5~30.36米。地貌以平原、洼地为主,分别为5086.4平方公里和1848.6平方公里,占总面积的47.6%和17.3%,其他为湖泊1464.8平方公里,山地1453.3平方公里和丘陵833.5平方公里,分别占总面积的13.7%、13.6%和7.8%。
地质全市地质构造单元属华北地台鲁中南台隆。中生代中、晚期燕山运动和新生代第二纪喜马拉雅山运动,塑造了断裂构造、褶皱构造和尼山穹隆构造三类地形。境内各界地层均有发育,其岩石类型:前古生界主要为中高级变质泰山群杂岩,其次为岩浆岩;古生界寒武系为中薄层灰岩、泥灰岩和夹页岩。奥陶系为白云质灰岩、泥灰岩和纯灰岩。石炭系则以灰色页岩为主。二叠系为砂岩、砂质页岩、粘土质页岩及泥质页岩夹数层煤;中生界为细砂岩、砂砾岩等;新生界第三系为砂岩、砂砾岩、泥岩及顶部钙质土或结核层,第四系地层则为松散矿物颗粒所构成。
山脉共有低山141座,其中海拔400~500米的120座,高于500米的21座。著名的有:邹城东凤凰山海拔648.8米,为境内最高点;邹城东南的峄山,又称邹峄山、东山,海拔545.12米,是誉为“岱南奇观”、“邹鲁秀灵”、“灵通泰岱”的历史名山。共有丘陵800多座,著名的有:曲阜市的尼山海拔344.6米;历史名山梁山海拔197.9米,有宋江农民起义遗迹;邹城市的四基山海拔214.2米,陵西有孟子墓地;嘉祥县的紫云山海拔90米,因武氏祠藏有大量汉碑而著名;微山县的郗山海拔63.3米,因富藏稀土矿而驰名。
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