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蒙山是沂蒙山的主体，绵延近百公里，群峰嵯峨，重峦叠嶂，气势恢宏，主峰龟蒙顶海拨一一五六m为山东第二高峰，被称为“岱宗之亚”。
蒙山是一座古老的山，是一本博大精深的“地学史书”，是一座内容丰富的天然地质博物馆，它记录了大地二八亿年以来的沧桑巨变。二八亿年前，蒙山地区为一个稳定的陆块。距今二八-二七.五亿年间，受大地裂谷作用形成面积广泛的海盆，岩浆沿裂谷喷发喷溢并接受沉积，形成火山沉积岩系，这就是齐鲁大地最为古老的岩石——泰山岩群。之后的二.五亿年间，蒙山地区经受两期大规模岩浆侵入，“吞噬”了泰山岩群，形成阜平期蒙山岩套、五台期峄山岩套花岗岩类；距今二五-二三亿年间，蒙山地区又经受第三次大规模岩浆侵入，形成吕梁期傲徕山岩套二长花岗岩，交代或捕虏了泰山岩群和前两期岩浆岩。距今二三-八亿年间，蒙山陆块经历了构造运动的挤压和小规模的`岩浆活动，处于隆升剥蚀时期。八亿年以来，蒙山地区又经历了海进海退的变迁及陆相火山活动。直到距今三零零零万年以来，受喜马拉雅运动影响，蒙山断裂再次活动，蒙山主体不断隆升剥蚀，终于雄踞齐鲁大地。
在亿万年的历史长河中，大自然的力量是人们难以想象的，它断山裂海，造就了沂蒙山区异彩纷呈的地质遗迹。
沿蒙山山脉广泛分布着三期大规模岩浆侵入活动形成的岩石：片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩、二长花岗岩，共同构成了蒙山的主体。蒙山并由此成为蒙山岩套的命名地，是华北地区乃至全国太古代TTG质花岗岩系出露最好的地区之一。形成于距今一七-一五亿年间的中元古代四堡期牛岚辉绿岩脉，命名地也在蒙山，是我国本期岩浆侵入最为典型的地区。这里有我国规模巨大的古构造带，形成于距今二六亿年前后，经历长期多次岩浆活动和构造挤压作用，北西—南东方向延伸达上百公里，宽二到九公里。
沂沭断裂带及其东临的中生代潜火山岩和侵入岩遗迹，沿线的温泉地热遗迹等，是研究华北板块东南缘构造运动、板块俯冲碰撞造山过程的重要证据。
莒南恐龙足迹化石形成于距今一.二亿年前的白垩纪时期，形态保存完好、数量众多、种类齐全，为世界少有、国内罕见。来这里还可以看到世界上最大的石铁陨石，重达四吨，是研究天体演化不可多得的实证。
沂蒙山是一座富饶的山。蒙山金刚石是中国发现最早的原生金刚石矿，其颗粒之大、品位之高，均居全国首位，蒙山是名副其实的中国钻石之乡。距今五到四.五亿年间，蒙山地区沿近南北向断裂带有幔源岩浆侵入，形成金刚石矿母岩——常马庄金伯利岩。一九八三年发现的“蒙山一号钻石”，重达一一九.零一克拉，是国内原生矿中最大的一颗钻石。
沂蒙山钟灵毓秀，自然风光壮美。千峰万壑，林海花潮，奇嶂绝壁，山峦缥缈，泉飞瀑鸣，湖光滟潋，兼北国山水之雄奇，继江南水乡之灵秀。
蒙山山体巍峨高耸，在新构造运动影响下形成的花岗岩奇峰随处可观，海拔高度多在五零零米之上。龟蒙顶、天蒙顶、云蒙峰等山峰，沟谷深邃、山势雄奇。鹰窝峰、刀山、大汪等悬崖绝壁，相对高差达百米以上。
马鬐山是沂蒙大地上一颗璀璨的明珠，云腾雾涌，群峦叠翠，飞瀑高悬，俊秀挺拔，三面环水，水天一色。马鬐山主体岩石为中生代正长花岗岩类，由于断裂活动形成峡谷及悬崖峭壁。山之雄，石之奇，峰之峭，景之秀，有四奇、四怪、四险、四秀之说。马口石，高达百米，绝壁如削，巨石形如马口仰天长啸，山风吹过，巨石上茂密的芦苇，迎风抖动，如列马的鬃鬐，马鬐山由此得名。
莒南天佛长=三八零零米，头枕青山，脚抵明湖，神采奕奕，慑人心魄。天佛额头饱满方正，五官清晰，是由形成于九千万年前的潜火山岩体，经长期风化侵蚀作用“雕琢”而成.
风化剥蚀作用形成的各类象形石，怪石嶙峋，惟妙惟肖，错落有致地分布在公园内，令人叹为观止。花岗岩崩塌和风化作用形成的指动石及石阵景观，乃世界之稀有。古生代碳酸盐岩地表岩溶形成的园林石，造型奇特、规模巨大，为我国北方地区所罕见。
沂水地下溶洞群，发育在距今亿年间形成的新元古代土门群藻灰岩，以及亿年以来形成的古生代寒武系灰岩中。溶洞洞体规模之大，洞穴次生化学沉积物种类之全、数量之多，地下暗河流量之大，在江北地区实属罕见。
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