地 层
本县出露地层比较齐全，自太古界至新生界第四系地层均有出露。新生界土层遍覆全县，第四系黄土分布广泛，约占全县总面积的四分之三。沟谷中出露有中生界砂岩、泥岩。东部有古生界的煤系地层、碳酸盐岩地层等。边缘局部有元古界、太古界变质岩系。地层分布自东而西，由上而下，由老而新。
太古界吕梁群：分布于本县东部边缘北端，石楼山北端西侧，出露两外，面积不足三平方公里。其岩性特征主要由黑去斜长片麻岩、斜长角闪岩及变流纹岩等组成。
上元古界长城系：分布于东北边部吕梁山群的周围，露头一处，面积约一平方公里。其岩性特征为灰紫、灰黄、浅肉红色及灰白色中粗粒石英状砂岩，下部含砌石，上部质地较纯，与下伏地层呈角度不整合接触。
古生界：为县内早生古代地层，属寒武、奥陶两系，出露于县东边界处，呈南北向条带状展布，面积约50平方公里。层层迭迭的厚层、巨厚层海相灰岩，构成石楼山脉的雄伟山脊。
寒武系 分布地县境东部边缘，出露于最高山顶之上，构成石楼山岭脊。面积约10平方公里。环绕长城系露头展布。厚217.4～263.4米。岩性特征为紫红色含砾石英砂岩、砂质页岩、灰岩、白云岩。
奥陶系 分布于县境东部边缘，环绕寒武系露头展布。面积约40平方公里。构成凤尾山、石楼山、人参疙瘩等高峰的主体。厚约在509.4～637.1米之间。与下伏寒武系整合接触。岩石特性主要为泥质白去岩、泥灰岩、石灰岩、白云质灰岩，为一套浅海相碳酸盐建造。按其特征划分为下统治里组、亮甲山组；中统下马家沟组、上马家沟组和峰峰组。
上古生界：县内上古生界地层为石灰系、二迭系。出露于东部高山西侧山脚一带。其露头顺沿奥陶系、呈南北向零星散布，集中分布在高家庄——阳坡——阴道一带。大小露头共18处，总面积2～3平方公里。地层为一套以砂岩、页岩等碎屑岩为主的海陆交替相、陆相含煤建造。
石炭系 分布于县境东部，大小露头12处，面积约2.5平方公里，零星散布在高家庄——阳坡一线的基岩山脚之下，地层厚约132.4米，是煤、铁矿、铝矾土、耐火粘土等矿产的重要赋存部位。按其特征，划分为中统本溪组，上统太原组与山西组。其中本溪组上部为灰、灰黑色、页岩、砂质页岩、薄层灰岩及薄层煤层或煤线，不稳定；下部为灰白、灰青、灰色铝土岩、粘土岩、铝土页岩，并夹有褐铁矿、黄铁矿团块。铁矿（山西式铁矿）、耐火粘土主要位于东石羊乡高家庄750米沟内。铝矾土位于东石羊乡麦塌村南沟内。太源组成山西组均是主要含煤地层，由灰白、灰黑色砂岩、砂质页岩、页岩、灰岩及煤层组成。太原组10号、11号和山西组2号煤层为较稳定可采煤层。10号煤层厚1.5～4米；2号煤层厚1～2米。
二迭系 县内只有极个别处局部出露，散布在石灰系西侧，大小露头8处，面积约0.5 平方公里。露头范围小，层序不齐全。绝大部分均被第四系掩盖。岩性特征，由砂岩、砂质页岩、页岩、砂质泥岩等组成。
中生界三迭系 县内出现范围极广，总面积约436平方公里，约占全县总面积的四分之一。包括下统刘家沟组、和尚沟组；中统二马营组、铜川组；上统延长组。其露头形同水系，呈复杂的树枝状。最大厚度总约2000多米。为一套陆相碎屑岩建造，以河湖相沉积为主，夹少量火山碎屑一层凝灰岩，古地理环境当为河系发育、湖泊棋布的大型平坦的内陆地。下部及中下部地层以砖红、紫红岩层为主；中上部及上部以黄绿、灰绿色岩层为主；由下到上色调由红变绿。古气候当是一个由炎热干旱过渡为温热相间半干旱以至变为温暖和润的演变过程。
下统 分布在屈产河道中南段、南段及其侧近支流一带，集中出露于塔子上、薛庄、麻家庄、阳崖一崖底一带及县城附近。岩性特征为一套砖红、紫红色陆相碎屑岩建造，主要为紫红色长石砂岩夹砾岩、泥岩。厚约547米。与下伏地层整合接触。
中统 是三迭系的主体，在本县分布最广，厚度最大，地层露头遍及所有水系的沟谷。其下部地层占据东部水系；上部地层占据西部水系。大致以团圆山、四十里山为界，各分东西，规律明显。地层为一套黄绿、灰绿夹暗紫、肉红色调的陆相碎屑岩建造。厚度985～1288米。与下伏下统地层呈整合接触。下部地层化石丰富，古植物、瓣鲲类、昆虫等门类化石均有出产。二马营组：出露于裴沟、峪底一线以东的沟谷中，分布在屈产河中上游所有支系的沟谷中，约占全县基岩面积的五分之二。由黄绿、灰绿色砂岩与暗紫红色泥岩、砂质泥岩互层组成。下部以矿岩为主，含泥砾并夹泥岩、史岩及钙质岩透镜体；上部泥岩为主，含钙质结核及钙质砂岩结核。在本组一段近底部和二段下部的砂岩中，均具有富含磷、锆、钛、磁铁矿密集条纹，常呈现放射性异常，可作为寻找磷、锆、钛、铀及稀土元素的线索。铜川组： 出露于裴沟、峪底一线以西的河谷中，分布在本县本部广大区域内，即团圆山、四十里山以西至黄河之滨的所有水系的沟谷中；东部也有零星露头。约占全县基岩面积的五分之二。为肉红、黄绿及灰褐色砂岩夹灰紫、暗紫、黄绿、灰绿色泥岩和砂质岩及层凝灰岩等。下部砂岩较上部为多；上部夹灰黑、运输业色泥岩，作为本组标志的“彩色粘土”层，多呈再澎润土化现象，成分中的K2O含量接近钾肥的工业品位。
上统延长组 地层出露不多，零散分布在四十里山脊梁两侧的各水系支流的上游及端稍地段，主要分布在四十里山南端两侧的和合——桥坪——冯家岭一带及四十里山北端西侧的陈家峪——白家沟——成家塌一带。为一套黄绿、红绿色为主，夹灰白、肉红色，并以粗碎屑岩为主的陆相碎屑岩层出露。厚度341.7米。与下伏中统铜川组整合接触。含植物化石较为丰富，可采到新芦木等中生代植物化石的代表性化石。本组地层一段以黄绿、灰绿、灰白色中厚层状细粒长砂岩为主，夹黄绿、灰绿色砂质页岩及泥岩、页岩或砂岩、泥岩互层组成。在砂岩、砂质页岩中发育有铁质结构、黄铁矿结构及钙质岩结构。本组二段以黄绿、土黄色巨厚层状细粒长石砂岩为主，夹灰绿色砂质泥岩及泥岩等。此层砂岩下部含磁铁矿条带或较多的黄铁矿结核。
新生界：县境新生界广泛发育，到处可见。总面积约1307平方公里，占全县总面积的四分之三。总厚度约400米，一般出露度约100～200米。为一套陆相碎屑岩建造，以砂、土为主的松散堆积。其成因类型包括洪积、冲积、冲洪积、湖积、风积等。其中以洪积为主的多成因黄土状细碎物最为发育，其次是冲洪积相的碎屑堆积物。与前新生界各基岩地层为角度不整合接触。按其岩性特征，县内所见新生界全部为上第三系上新统以上地层，缺失上第三系中新统及下第三第地层。由老到新，有上第三系上新统保德组、静乐组；第四系下更新统午城组、寨子河组，中更新统离石组，上更新统丁村组、马兰组及全新统。
上第三系上新统 本统遍布东半部屈产河流域面积内，在沿水系沟谷两侧及各支系上端沟底出露。县城东南部的沙窑—罗村——下田庄一带最为发育。从堆积物厚度等分析推测，当时屈产河流域的古地理环境为一构造侵蚀槽地或内陆湖盆地，其中心式最深切切割部位在沙窑——罗村——下田庄一带。此外，在前山乡柳榆沟一带亦有零星分布，濒临黄河，可能为黄河古河道堆积。本统分布面积约占新生界总分布面积的八分之一。地层建造为一套以半固结状态的砂砾石、砂、亚砂土、亚粘土、粘土为主，局部夹淡水灰岩的河湖相堆积。厚度一般40～70米，最厚190米。下部地层中含有丰富的古脊椎动物化石，其组合以李氏三趾马为主及太唇犀、古长颈鹿、羚羊、德氏豹变异 狗等，时代属上新世早期。
本统下部为保德组地层，其下部分为一套河湖相的粗碎屑与细粒土状堆积物、砂石、砂、亚砂土、泥灰岩、淡水岩等，常有规律出现；其上部分一套冲洪积为主的堆积物，为桔红色粘土灰20～30层泥质钙质结核层。本统上部为静乐组地层，为一套残积、洪积成因的土状堆积物，岩性单一稳定，为深红色粘土夹数层钙质结合。
第四系 是以黄土为主的堆积物，遍布全县，构成本县黄土塬、梁、峁的主体。这些塬、梁、峁是大大小小水系的分水岭，均依着水系的形态弯曲多变，窄而且长。本系分布面积约占新生界总面积的八分之七。本系堆积物的成因类型有洪积、冲积、风积和湖积。其中以洪积、风积为主的多成因土状堆积物最为发育，构成全县黄土高原的主体；而冲积成因的堆积物仅限于沟谷中，是现代河床、河漫滩及阶地的主要组成部分；湖积物极少，分布零星。由于地层松散堆积易受流水冲蚀，造成本县水土流失严重、千沟万壑的地貌景观。本系厚度牲为东厚西薄，大致以团圆山、四十里山为界，东部厚约100～200米，西部厚100米以下。
本系下更新统分布于县境中部，出露于新统外侧。午城组：是一套以洪积为主的多成因黄土状岩石。寨子河组：为一套河湖相堆积物。中更新统分分布全县，特别是西部广泛分布，为浅红、棕黄色黄土状亚砂土、亚粘土夹浅棕色、棕红色古土壤及钙质结核层。上更新统在县境中部，沿屈产河零星分布。丁村组：为一套典型的河流相堆积物，其岩性下部为河床相砾互层；上部为河漫滩相的砂土、亚砂土、亚粘土、粘土等细粒物质。全新统仅分布于县城以北、以西的河谷中，为河流相的砂砾石、砂、亚砂土等松散堆积。 |
