壹.新太古代
新太古代地區最古老的地層單位和基底巖系主要沿內蒙古隆起在太仆寺旗和赤峰市南部斷續出露，構成區域性東西向基底火山-沈積建造。區域地層名稱主要有“紅旗瑛子群、鞍山群、建平群”，對應地層為烏拉山西部、大青山地區的烏拉山群。根據《內蒙古自治區區域地質》(1991)，太仆寺旗地區屬於紅旗營亞群，地層應在鞍山群或建平群之下，相當於新太古代集寧群上部。正藍旗北部地區為烏拉山群黑雲母斜長片麻巖，偶見露頭。赤峰市南部屬於鞍山群或建平群。由於中、新生代的沈積蓋層以及華夏系和新華夏系的構造轉換，這套地層被劃分為三個呈東北向分布的菱形塊體。
紅旗瑛子群下部由石榴石黑雲變粒巖組成，上部主要由細粒含石榴石黑雲母麻粒巖混長石石英巖、含石墨變粒巖、含矽線石石榴石變粒巖和含石墨大理巖組成。
王詩琪等人(1994)將赤峰南部的變質巖劃分為建平變質雜巖(相當於建平群小塔子溝組)和大營子群(相當於建平群大營子組)。
根據現有巖石組合特征，建平變質雜巖可分為三種類型:①片麻巖+角閃巖+麻粒巖+磁鐵礦石英巖組合，分布於努如湖山隆起帶東南部，即河北朱力克-建平-淩源；②斜長角閃巖+片麻巖+磁鐵礦石英巖，偶見麻粒巖，分布於努如湖山隆起帶北部的貝子府地區和馬鞍山隆起帶南部的黑裏河斷裂以南；③斜長角閃巖+片麻巖+少量大理巖，偶見基性麻粒巖，主要分布在名山隆起帶紅花溝等地區。
變質巖可分為上地殼巖石和侵入巖。上地殼巖石包括磁鐵礦石英巖、大理巖、角閃石和黑雲母二長片麻巖。侵入巖包括輝長巖、不同階段侵入的英雲閃長巖、普通輝石和花崗閃長巖(TTG)。其中TTG巖占變質巖出露面積的60%以上，上地殼巖石僅以孤捕虜體形式存在。
該變質巖的全巖Sm-Nd年齡為2847Ma(表殼巖系)，TTG巖系侵入巖的鋯石U-Pb年齡為2600～2500ma。采自赤峰紅花溝地區的黑雲母斜長片麻巖(英雲閃長巖)的鋯石U-Pb年齡為2575Ma(崔，1991；王詩琪等人，1994)，代表了研究區TTG巖的侵位年齡。以2900±100Ma作為太古代(中)和新太古代的分界年齡，研究區出露的基底巖石屬於新太古代(李永剛等，2003)。
大營子群主要分布在努如湖山隆起帶中部和馬鞍山隆起帶中北部的大營子、金廠溝梁壹帶。按巖石組合可分為兩類:①片麻巖(花崗片麻巖、角閃巖斜長片麻巖、斜長片麻巖)+角閃巖+結晶片巖(角閃巖片巖、角閃巖斜長片巖、綠泥石片巖、陽起石片巖、黑雲母石英片巖)+大理巖組合，分布於努如湖山隆起帶中部和馬鞍山隆起帶南部的黑裏河。②片麻巖+角閃巖組合，大理巖少見，分布於馬鞍山隆起帶中部樓子店-大城子壹帶。
這套變質巖原巖建造相當於超基性火山巖系、玄武巖、安山巖和科馬提巖夾拉斑玄武巖和安山巖的中基性火山巖系，以及流紋巖、安山巖、火山碎屑巖和鐵矽質巖的中酸性火山-沈積巖系，屬於華北地塊新太古代地槽火山島弧建造。
總的來說，該區基底變質巖系構成了新太古代花崗巖-綠巖帶的壹部分。建平變質雜巖的變質程度為高角閃巖相-麻粒巖相，以石英巖和磁鐵礦角閃巖為特征，含大量磁鐵。大營子群和紅旗營子群的變質程度為低角閃巖相-綠片巖相。
這套變質巖是研究區金礦最重要的容礦巖石，也是最重要的礦源巖系之壹。區內主要大中型金礦床和71%以上的黃金儲量都集中在這套地層中。此外，該變質巖系中主要發育壹些沈積變質鐵礦。
第二，元谷語
本區涉及的元谷峪分散在以下兩個地區:壹是位於西部太仆寺旗地區的元古界二道窪群和中元古界化德群，以大理巖夾片巖為主，呈島狀分布於太古代峪的紅旗營亞群；第二，出露於南部黑裏河地區和東南鄰區廖燕沈降帶的中元古代，包括下部的長城群和上部的薊縣群。沈積建造主要是碳酸鹽-泥質巖和陸源碎屑巖。根據層位關系，自下而上分為長洲溝組、串嶺溝組和大紅峪組。長洲溝組為石英巖，可見厚度超過200米；串嶺溝組由砂巖、板巖和石英巖組成，含層狀磁鐵礦，可見厚度40m。大紅峪組由白雲質大理巖、條帶狀大理巖夾應時砂巖、石英巖和板巖等組成。屬於淺海相沈積，厚度超過426米..
另外，在喀喇沁旗明安山地區，有壹套結晶灰巖和條帶狀灰巖，夾少量砂和板巖，厚度在1439m以上..柘山子金礦南部有壹套片巖、片麻巖和大理巖系列。在1 ∶ 20萬(喀喇沁旗)地質報告中，分別劃分為奧陶系明幹山群和下古生界奧陶系誌留系。現在在全國地質圖數據庫1 ∶ 50萬中歸入中元古代，本書采用後者的劃分方案。
根據該區資料，元古峪是該區及鄰區鉛鋅鉬鐵等多金屬礦產的重要源巖系。西部多倫地區元古界二道坳群是該區沈積變質鐵礦和矽卡巖鐵礦的主要沈積建造和礦源巖系。肖家營子大型鉬礦床產於研究區東南部相鄰的燕遼沈降帶中的中元古界。
第三，古生代
本區古生界主要分布在赤峰北部和東部，是壹套沿華北地塊北緣形成的活動火山-沈積巖系，包括典型的復理石建造、細碧斑巖建造、矽質巖建造等。該區屬於溫都廟-翁牛特旗加裏東褶皺帶。包括寒武紀、奧陶紀-誌留紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀，其分布具有明顯的區域分帶性。其中，在翁牛特旗東南部至敖漢旗西部，多倫復背斜和敖漢旗向斜的核心和兩翼分別由早古生代奧陶系-誌留系露頭形成。從敖漢旗東部到下窪，石炭系廣泛出露。二疊紀自東向西廣泛出露。本區古生代由老到新的特征如下。
(1)奧陶紀-下誌留統(O-S1)
該套地層零星出露於西拉木倫河兩岸的半拉山-白音阪溝門壹帶和烏丹西南偏南的半波羅溝、穆家店、旗桿寺壹帶，以及解放營子的少浪河、羊場子河兩岸。地層總厚度700 ~ 2865米，地層總體走向近東西，局部走向為西北。這套地層普遍遭受中級區域變質作用。根據變質程度和巖性組合，該系統分為上、中、下三部分:上部為黑雲母石英片巖、白雲石石英片巖、二雲斜長片巖夾薄層灰巖板巖；中部為角閃石斜長片麻巖、黑雲母花崗片麻巖和糖粒大理巖；下部為大理巖、角閃巖片麻巖和角閃巖片麻巖。
關於這套地層的劃分，至今仍有不同的意見。在內蒙古自治區的巖石地層學中，認為這套片巖和大理巖應屬元古代產物。在壹些礦產勘探報告中，地層仍分為下誌留統雙井組、中誌留統水泉溝組和中上曬布素組。但毫無疑問，該地層是研究區鉛鋅礦的主要圍巖之壹。
(2)中誌留統上部(S2+3)
該套地層多與奧陶紀-下誌留統有關，主要分布在翁牛特旗隆起南部的解放營子、西拉木倫河中遊的陳家營子-巴林橋和庫倫旗南部的奈曼旗下石背。巖相在水平方向上變化較大，但地層延伸相對穩定，分布相對規律。中-上誌留統(S2+3)為主要地層，為壹套中-低變質沈積巖和火山巖。中誌留統沙烏素組(S2s)出露於翁牛特旗南部羊場子河沿岸。根據目前采用的巖石地層單位，該組為壹套淺海碳酸鹽巖系，巖性主要為結晶灰巖、礁灰巖和泥灰巖，局部有少量斑巖，厚度大於600米；八當山組(S2bν)和西別河組(S-DX)的火山巖整合在沙烏素組之上。其中，八氹山火山巖主要為流紋斑巖膠合板，厚度1064m，屬中誌留世；西別河組是由淺海相砂巖、灰巖、板巖、變質泥巖和生物礁組成的巖石組合，時代屬晚誌留世至泥盆紀之間的產物。誌留系地層為連續沈積，與下伏地層(O-S1)整體接觸。總的來說，這套地層是東西向，但局部是東北-東或東北-東向。它們共同構成了翁牛特旗復背斜和敖漢旗向斜的壹部分。
(3)下泥盆統(D1)
本區僅出露下泥盆統乾坤頭溝組，孤立分布於敖漢旗乾坤頭溝壹帶。地層由淺海相碎屑巖夾灰巖組成，主要包括灰褐色和灰綠色碎屑巖(雜砂巖)、板巖夾灰巖和基性火山巖。地層可分為上部和下部。其中，上部由復雜的砂巖、板巖和基性火山巖組成；中部為砂質板巖、千枚巖夾砂巖、灰巖；下部由復合砂巖、膠合板、鈣質粉砂巖和細砂巖組成。不完整厚度為1438m。地層走向近NW-SE，傾角壹般在70°左右。與上覆二疊紀慶豐組呈斷層接觸。
(4)石炭系(C)
出露廣泛，類型齊全，多屬淺海相至海相沈積巖、火山沈積巖和火山巖。間斷分布於赤峰北部的橋頭、敖漢旗和東部奈曼旗的下石北線。按照二分法，自下而上可分為潮土溝組(C1ch)、白家店組(C1b)、石嘴子組(C1s)。上石炭統九局子組(C2jj)。所有組都是集成的。
下石炭統潮土溝組(C1ch):分布於敖漢旗朝陽溝、齊發、二道掌、木匠溝至板燒鍋。是壹套以變質火山巖為主的巖石組合，由變質基性至中酸性熔巖、變質火山碎屑巖夾絹雲母片巖和少量石英巖組成，厚度大於2215m。
白家店組(C1b):指分布於敖漢旗、位於潮土溝組之上的壹套海相碳酸鹽巖系，與石嘴子組疊置，與石嘴子組部分砂巖呈狗牙狀相變關系，因此在不同剖面上可以有不同數量的砂巖夾層。本區白家店組灰巖厚度變化很大。敖漢旗楊家杖子地區白家店組灰巖厚2533.3米，向其周圍延伸厚度逐漸減小，碎屑巖夾層增多。白家店厚度約500米，奈曼旗房後溝腦壹帶厚度變化到230米。
石嘴子組(C1s):本區指赤峰地區分布的石炭系海相砂泥巖(板巖)組合，分布於敖漢旗白家店南山、夾道溝、房後溝腦。與白家店組灰巖相互交錯，在交界處可出現多個灰巖夾層。
上石炭統九巨亞組(C2jj):分布於夾道溝、範家杖子、道格郎營子、三官營子、玳瑁溝、庫倫旗向陽所等。巖性為壹套陸相或海陸交互相砂巖(板巖)巖，含煤，局部夾灰巖透鏡體和中酸性凝灰巖，厚度135 ~ 664 m。
總的來說，這套地層以火山沈積巖為主，沈積巖自下而上逐漸減少甚至消失，沈積韻律清晰；巖石壹般受到淺變質作用，壹般為板巖和千枚巖，局部有片理和綠片理。巖體接觸帶常發生接觸變質作用，產生紅柱石板巖和角質化。
(5)二疊紀
主要為下二疊統，少量為上二疊統，分布廣泛。為壹套巨厚的淺海相或海相-陸相沈積-火山巖地層，巖相變化大，遭受輕微變質作用。根據目前采用的巖石地層劃分方案，本區二疊系主要包括三面井組、額爾圖組和於家北溝組。
三面井組(Ps)是指分布在錫林郭勒盟南部鑲黃旗至多倫地區的壹套淺海至海岸相碎屑巖，在巖體或石炭系上呈不整合。下部常含硬質灰巖和生物碎屑灰巖，上邊界與厄立特裏亞組整體接觸或被中生代火山巖覆蓋。該區主要分布在西部正鑲白旗額力圖牧場二支，總厚度約269米；該組的沈積時限為早二疊世早期。
額爾圖組(Pe):東西向分布於鑲黃旗、正鑲白旗、正藍旗、多倫縣、克什克騰旗、翁牛特旗等地。巖性和厚度變化較大，自西向東厚度明顯減小，正常碎屑巖較少，火山巖較多。在克什克騰旗於家北溝地區，該組以安山巖夾凝灰巖為主，底部為花崗巖侵入體，頂部與於家北溝組整體接觸。翁牛特旗吳家溝南山是壹套含安山巖的中酸性火山碎屑巖。下邊界不清楚，上邊界與於家北溝組為整體接觸。厄爾圖組的地質時限為早二疊世晚期，總厚度大於1544.7米..
於家北溝組(Py):現指西拉木倫河以南中生代火山巖與額爾圖組中酸性火山巖之間的壹套海陸交互相沈積，主要出露於正鑲白旗至翁牛特旗壹帶。巖石由灰綠色、黃綠色凝灰質砂巖、砂礫巖、礫巖、粉砂巖薄片和火山碎屑巖組成。上邊界與滿克頭敖包組為不整合接觸，下邊界與額日圖組為整合接觸。於家北溝組沈積時限為早二疊世晚期至晚二疊世早期。
古生界是該區鉛鋅銅的重要烴源巖之壹，尤其是奧陶系-誌留系和二疊系，區內小營子等大中型鉛鋅礦均產於該套地層。柘山子金礦的古生代地層也成為金礦的直接容礦巖石。也是北大山-風水山壹帶的直接含礦圍巖。
此外，研究區東南鄰區(燕遼沈降帶)廣泛出露古生代地層，但其沈積建造特征與區內不同。燕遼沈降帶主要是壹套穩定的蓋層沈積，主要由碳酸鹽巖和碎屑巖組成。
第四，中產階級
晚二疊世末，中朝板塊與西伯利亞板塊匯合形成歐亞大陸後，中國東部地區自中新生代以來受沿海太平洋構造域影響，形成壹系列NE-NNE向隆起帶和坳陷帶，並伴有強烈的火山活動和巖漿侵入。火山噴發間歇期，發育以內陸湖泊相為主的碎屑巖-泥質巖系和含煤碎屑巖系。中生代包括三疊紀、侏羅紀和白堊紀，其中白堊紀最為發育。其中，對於侏羅紀和白堊紀的劃分，我們參考最新的國際地層表(2004年)，以145.5±4Ma作為兩者的分界線。現按由舊到新的順序，對本區中生代描述如下。
(1)三疊系
僅在遼西研究區東南部零星發現，巖性為長石砂巖、礫巖和砂質頁巖。
(2)侏羅紀(J)
侏羅系主要分布在研究區東南部的遼西地區和南部的燕遼沈降帶(冀北-遼西地區)。其中下侏羅統北票組以沈積巖為主，夾少量火山巖。中侏羅統以蘭琪組中酸性火山巖為主。該區域僅發現零星的上侏羅統沈積物。上侏羅統-下白堊統土城子組以紫紅色砂巖和礫巖為主，不整合覆蓋下侏羅統。
(3)侏羅紀-白堊紀(J-K)
綜上所述，區內巖石地層單位自下而上主要有土城子組、滿克頭鄂博組、馬尼圖組、白藥老組、熱河組(含義縣組、九佛堂組、阜新組)和孫家灣組。
土城子組(JKt)指廣泛分布於大興安嶺-燕山地區的紫紅色碎屑巖，下部為紫色、紫紅色、灰綠色礫巖、砂巖、粉砂巖、粉砂質頁巖；中部為灰紫色、黃褐色復合礫巖夾砂巖、碎屑復合砂巖；上部為灰綠色砂巖和凝灰巖，偶見紫色礫巖。本區主要出露於喀喇沁旗朝陽溝、小牛牛、胡蘿蔔腦，厚度在197 ~ 1503m之間..該組不整合於萬寶組和新民組之上，被滿克頭敖包組不整合所覆蓋。其地層沈積時代為晚侏羅世中晚期至早白堊世早期。
滿克頭敖包組(Kmk):指不整合在林西組、土城子組、萬寶組或新民組之上，被馬尼圖組所覆蓋的酸性火山熔巖、酸性火山碎屑巖、火山碎屑沈積巖、中性火山巖。在大興安嶺-燕山地區廣泛出露，橫向上巖性和厚度變化較大。
馬尼圖組(Kmn)是指中性火山熔巖、中酸性火山碎屑巖、火山碎屑沈積巖和混少量酸性火山巖的沈積巖，整合在滿克頭鄂博組之上，白音老老組之下。其與滿克頭敖包組的下邊界為大量安山巖，其與白音高老組的上邊界為大量酸性火山巖。該區域主要特征為壹套灰紫色、灰色和灰綠色安山巖、粗安山巖、英安巖、中性凝灰巖夾凝灰巖和凝灰巖。厚度壹般幾百米，局部可達1000m以上。
白音高老組(Kb):是壹套雜色的酸性火山碎屑巖、酸性熔巖、酸性熔結凝灰巖夾中酸性火山碎屑巖、火山碎屑沈積巖、沈積巖和安山巖。整合於馬尼圖組中性火山巖之上，被梅勒圖組基性火山巖不整合所覆蓋。厚度從300米到800米不等
熱河群(KR)是壹套火山巖，沈積巖位於土城子組之上，孫家灣組之下，包括義縣組、九佛堂組和阜新組。
義縣組(Ky)是指中基性火山巖和火山碎屑巖，主要發育在赤峰地區，與上、中侏羅統及其以上地層不整合，局部有中酸性和堿性火山巖、火山碎屑巖和多層沈積巖，底部有礫巖和熱河動物群化石。被九佛堂組平行不整合覆蓋。這壹帶集中在寧城縣、敖漢旗地區、東山區大廟鎮至翁牛特旗橋頭壹線、遼西地區。總的來說，有兩套中基性火山巖(局部相變為酸性)混沈積巖。
九佛堂組(Kjf)為灰色、綠灰色雜色鈣質粉砂質頁巖、粉砂巖夾泥灰巖、砂巖、礫巖、油頁巖的沈積巖組合，不平行整合於義縣組之上，被阜新組覆蓋，含熱河動物群。該地區主要分布在元寶山和平莊盆地，其次是赤峰市松山區大廟鎮和敖漢旗北部的長生鄉。被阜新組不整合覆蓋，厚度100~530m ~ 530m。
阜新組(Kf)是指整合在九佛堂組之上的壹套含煤地層，主要由灰白色、灰色砂巖和礫巖夾深灰色(局部紫紅色)泥巖、碳質頁巖和多層煤層組成，被孫家灣組不整合或平行不整合覆蓋，含動植物化石。廣泛出露於元寶山、平莊盆地等地區。厚度為110 ~ 900 m。
孫家灣組(Ksj):僅在內蒙古元寶山盆地和平莊盆地有出露，巖石類型主要為壹套紅色粗碎屑巖，下部為紫紅色和黃褐色礫巖，局部為砂巖和煤線，上部為黃褐色砂巖和礫巖，夾泥巖和煤層。與下伏阜新組或義縣組不整合接觸。總厚度大於600米
中生代是該區金、鉛鋅礦和鉬礦的重要礦源巖之壹，但礦化規模普遍較小，部分達到中等規模。目前已發現的金礦主要是乃林溝的小規模金礦，鉬礦為油坊溪的鉛鋅銀礦床。
五、新世界
新生代涉及的地層包括第三紀(古近紀)和第四紀。
(1)第三紀(古近紀、新近紀、東、北)
本區第三系(古近系)的沈積特征和分布方向嚴格受地貌條件控制。根據巖性組成可分為上下兩層:漢諾壩組和老梁地組，均為中新統。下老梁地組僅在赤峰出頭郎以西發現，主要由砂巖、頁巖夾礫巖、泥巖和薄粉砂巖組成。頂部是壹層礫石。厚度約25m。上邊界與漢諾壩組為不整合接觸；下限與義縣組或更老的地層呈不整合接觸。上漢諾壩組由壹套灰黑色、黑色和紫灰色橄欖石玄武巖、輝石玄武巖、致密塊狀玄武巖和多孔玄武巖組成，夾紅色和磚紅色泥巖、灰白色泥巖、砂質粘土、砂巖和頁巖，有時含有煤線。厚度從幾十米到幾百米不等。廣泛分布於烏丹、赤峰西部，沿河谷兩岸形成平坦臺地，產狀近水平。下限與下白堊統九佛堂組或阜新組和白銀坳老組不整合。赤峰老梁地村不整合在老梁地組上，厚度僅24m左右。漢諾壩組的上邊界被第四系沈積物所覆蓋。
(2)第四系(Q)
主要為泥礫層、砂土、壤土、黃土和沖積、湖積物，沿河谷分布。局部出露玄武巖和冰水堆積物。
區域上，第三系(古近系)礫石層和第四系礫石層中有砂金和砂鉑。根據1∶20萬區域調查資料，第三系(古近系)礫石層中砂金達到200粒/cm3，但含礦地層不穩定，受古河道控制。此外，喀喇沁旗南部的齊家溝、大窯溝、小圍子溝第四紀礫石松散堆積物中均含有砂金，當地曾有開采，但壹般規模較小。