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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。