胶辽断块的结晶基底，由下太古界上部及上太古界的浅变质蓬莱群组成，同位素年龄测定其形成时期为17~18亿年前。该断块内褶皱开阔，轴向为北东和近东西向。除中生代的部分沉积外，盖层沉积大部分缺失，是震旦纪以来长期稳定隆起的构造单元。中生代时期差异活动主要表现在中生代早期南北隆起，中间出现断块凹陷(高密--海阳凹陷)。这个凹陷区内主要盖层是侏罗纪沉积，北侧超复于老地层之上，而南侧的地层边界受断裂控制，是"北超南断"的断坳型凹陷。

凹陷北侧的断块凸起上，由于郭城--观水、桃村--东陡山、北沟镇--玲珑断裂的活动，黄县地堑断陷内中生界沉积厚度达2400米，是此时期内差异活动突出之点。中生代晚期，该凹陷范围已大大缩小， 除有局部沉积外，其主要构造活动是沿东陡山--桃村、胶南--日照、唐家庄--阴岛等断裂的早白垩纪火山喷发，尤其是早白垩纪末规模巨大的中酸性和酸性岩的侵入为其活动特点。新生代以来，由于胶东断块的凸起、凹陷格局继续得以继承和发展，断裂活动强度较弱，北部沿海一带受渤海北西向大型断裂带的强烈活动牵扯，断裂活动度稍强一些，并伴随有新生代中晚期的玄武岩喷发。