境内除第四系地层广布外,主要为新生界下第三系地层,次为分布在寿光凸起区的古生界寒武系地层,县境东南部有新生界上第三系地层分布。其主要岩性:
第四系(Q) 顶部为黄土层,黄褐色及灰白色含砾亚粘土层;下部为砂砾层。厚层50~300米不等。
上第三系(N) 为紫灰、黑绿色玄武岩,棕褐色粘土岩及粘土质、砂岩,底部为红色砾岩,厚度大于200米。
寒武系(E) 上部为灰绿色细沙岩,下部为砖红色粘土岩、砂岩,底部为红色砾岩,厚度大于200米。
寒武系(∈) 为灰色石灰岩,夹黄绿色泥质条带灰岩、竹叶状灰岩。厚度未详。
在大地构造位置上,寿光县处鲁西隆起区的东北部,济阳坳陷东端,沂沐断裂带的北段西侧。具体说来,处在济阳坳陷盆地之中。境内发育有寿光突起。
中生代以前,县境与鲁西隆起区为一体,构造运动与鲁西隆起是同步的。从中生代燕山运动起,便与鲁西隆起区分化脱节,向断块运动发展。济阳坳陷及潍西凹陷,均是燕山运动的产物,表现在构造形态上以断裂构造为主,并伴有岩浆活动。境内断裂构造主要有东西向、北东向和北西向三组,形成网格状。将潍西凹陷分成许多小断块。最大断裂带为北北东向展布的弥河隐伏断裂,断裂两侧的褶皱构造,大致呈东西方向。西侧有西宅科突起,牛头镇凹陷;东侧有西岔河突起,上口东南凹陷和南韩突起、西稻田凹陷。
潍西凹陷呈东西向展布,随着构造变动,区内广泛地接受了中新生代地层沉积,其厚度大于7000米。
寿光矿产主要有石油、卤水等液态矿床和河沙。物探发现寿光有磁异常地带,异常面积70~80平方公里,其中1000伽。异常中心位于县城西北1.5公里处。埋深上限800米,下限1900米,一般在1000米左右。据地球物理常识推断,引起磁异常的磁性体有三,即第三系玄武岩、基性或超基性侵入岩、接触交代式铁矿和鞍山式沉积变质铁矿。具体由哪种物质引起,目前尚无定论。
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