沂沭断裂带是郯庐断裂带的山东段,将山东省分成鲁东和鲁西两个地质构造分区。该断裂带是山东省内的重要构造体系,对整个山东省的沉积建造、岩浆活动及成矿作用起着重要的控制作用,而白垩系大盛群马朗沟组的物质来源及其沉积构造背景和形成时代,对研究沂沭断裂带的形成、沉积构造演化与成矿作用具有重要意义。本文运用岩石学、岩相学和地球化学等多学科知识,通过野外调查和室内镜下观察鉴定、分析测试,对沂沭断裂带中段白垩系大盛群马朗沟组岩石学、地球化学特征以及物源进行研究,取得以下认识:研究区马朗沟组砂岩受风化剥蚀的影响,破碎较严重。镜下观察发现,砂岩中岩屑呈棱角状-次棱角状,石英磨圆度较低,反映了沉积物近源沉积的特点。K2O/Na2O-SiO2图解和构造背景判别图分析表明马朗沟组砂岩的物源区形成于大陆岛弧构造背景。主量元素分析显示,马朗沟组砂岩物源区岩石类型以长英质火山岩为主,并且遭受了微弱的风化侵蚀作用,化学蚀变指数(CIA)、成分变异指数(ICV)和Rb/Sr 比值以及Th/U-Th风化程度判别图解分析,共同表明大盛群马朗沟组物源区经历了较弱的风化作用,并且沉积物成分成熟度较低。通过对大盛群马朗沟组砂岩碎屑锆石U-Pb定年分析,发现马朗沟组砂岩锆石的年龄段主要分布在2个时代:中生代(117.7-141.7Ma)和前寒武纪(1852-2499.4Ma),其中中生代的锆石所占比例较高。结合古水流特征推断,117.7-141.7Ma年龄段的锆石来源于鲁西隆起,为主要物源区;1852-2499.4Ma年龄段的锆石来源于汞丹山凸起区的沂水岩群,为次要物源区。沂沭断裂带中段白垩系大盛群马朗沟组为近源沉积,且有两个物源区,分别为鲁西隆起和汞丹山凸起区的沂水岩群;物源区形成于大陆岛弧构造背景;物源区岩石类型主要为长英质火山岩,受风化剥蚀作用不强烈。