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在距今约27.5亿年前-25亿年前,泰山地区曾是巨大的沉降带。造山运动使沉降带上的岩层褶皱隆起为古陆,形成规模巨大的山系,经历长达20多亿年的风化剥蚀,地势逐渐平缓;距今6亿年前左右,泰山再次沉人大海;大约又经历1亿多年,整个地区再次抬升为陆地,古泰山隆起成为一个较为低矮的山丘;距今约1亿年前的中生代晚期,由于太平洋板块向亚欧大陆板块的挤压和俯冲,泰山在燕山运动的影响下,地层发生广泛褶皱和断裂。在频繁的地壳运动中,泰山山体快速抬升,距今约3000万年前的新生代中期,今天的泰山轮廓基本成形。