胶东半岛属中朝准地台胶辽台隆。太古代片麻岩和片岩等深变质结晶岩广泛出露，白垩纪末有广泛的火山岩喷发和酸性岩浆侵入活动。中新世以后，渤海总体大幅度下陷，成为华北—下辽河沉降带拗陷最深的大型新生代断裂—拗陷盆地。上新世末，特别是第四纪以来渤海海峡断裂下陷，山东半岛形成。全区被北北东—北东和北北西—北西两组断裂分割，形成大小不一的断块，经长期剥蚀分割，形成较破碎的低缓丘陵。少数山岭突出丘陵之上。半岛南部的崂山主峰崂顶海拔1133米，为半岛最高峰。中北部的牙山、昆嵛山、伟德山以及罗山、大泽山、艾山等，多为近北东走向。山地丘陵间有桃村地堑盆地、莱阳断陷盆地和胶莱凹陷平原等。沿海有宽窄不等的带状平原，以蓬（莱）黄（县）掖（县）平原面积最大。
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