本区汞丹山地块位于华北陆台的东南部，也就是鲁西新太古代变质绿岩带东缘的沂水-沭水断裂带内；出露面积仅几百平方公里，主要由中太古代的变质岩和新太古代的变质深成岩和古元古代的花岗质岩石组成。变质表壳岩，如前节所述，可分为三个变质岩石组合，变质程度达高角闪岩相至麻粒岩相，其分布有一定的规律性。麻粒岩相岩石的分布区，南部位于严家官庄—陈庄子一线以北，北部大体上位于东槽河庄以南。从麻粒岩相岩石分布区的边部往北和往南，渐变为角闪麻粒岩相至高角闪岩相。麻粒岩相岩石分布的中心大致位于石山官庄—马山—雪山和罗家庄—羊圈一带，且被各种紫苏花岗岩-花岗闪长岩等变质深成岩侵入，形成一个片麻岩-变质深成岩热穹隆；由该穹隆向北、向南和向东，热流逐渐降低。变质表壳岩大都在紫苏花岗质岩石中呈条状、透镜状包裹体产出，另有少部分集中于穹隆的边缘地带，形成复式背向斜。如在石山官庄以东，以马山紫苏花岗岩为中心组成的小楔形穹隆，其四周由麻粒岩-片麻岩等变质岩石组成不对称的倒转复式背斜，褶皱枢纽走向近EW，东端岩层片麻理转为SN向，倾向E。南翼岩层走向为NE，倾向SE67°；北翼岩层倒转，走向为NW，向南作45。倾斜。在毛家窑—东院—马山—罗家庄—荣福山范围内，以马山岩体为主组成另一较大穹隆，其周围的变质岩石组合的褶皱构造特征不明显。
据苏尚国等（1997）研究，九层岭一带残留在花岗质岩石中的变质岩层，组成一个复式向斜，轴面产状为100°∠65°；林家官庄一带二辉斜长角闪岩组成另一向斜，轴面产状为145°～155°∠60°；北下庄一带的变质岩组成的向斜，其轴面产状为15°∠65°。
小型褶皱构造的形态比较复杂，按其先后关系可分出四期：F1为尖棱褶皱至紧密同斜褶皱，见于在高桥幅胡家庄角闪二辉斜长麻粒岩（图版Ⅱ之2）和羊圈二辉斜长片麻岩中（图版Ⅰ之3），在大山岩体中包裹的二辉斜长麻粒岩中也有发现；F2以平卧褶皱为主；F3为宽缓褶皱；F4为剪切带型平卧推覆褶皱。
区内韧性剪切带十分发育，例如大梨行村北东方向的呈NE走向延展的剪切带，向西倾斜，倾角大于30°，2300Ma时形成的二长花岗岩明显被改造成千糜-糜棱岩，表明这些剪切带至少发生于古元古代，甚至更晚。
晚期脆性断裂，有NW向的，有近SN向的和NE向的，见图1-1。
图1-1 沂水地区地质略图
1—砂质黄土、含砾亚砂土粉砂粘土、砂砾等；2—砾岩、砂砾岩、泥质粉砂岩、凝灰质砾岩、火山角砾岩等；3—铁硅质建造；4—北下庄变质岩石组合；5—林家官庄变质岩石组合；6—石山官庄变质岩石组合；7—大山中粒二长花岗岩；8—英灵山中粗粒奥长花岗岩；9—林家官庄中粗粒奥长花岗岩；10—牛心官庄中细粒奥长花岗岩一二长花岗岩；11—蔡峪中粒紫苏花岗闪长岩；12—雪山中粒紫苏花岗闪长岩；13—马山中粒二辉花岗闪长岩-花岗岩；14—霏细斑岩脉；15—辉绿岩脉；16—石英闪长岩脉；17—辉长岩；18—断层和韧性剪切带；19—同位素年龄取样位置；20—流体包裹体取样位置