研究區(qū)內(nèi)分區(qū)以陶灣斷裂為界，以北屬華北地層區(qū)熊耳山小區(qū)，以南為秦嶺地層區(qū)西峽－南召小區(qū)。出露地層有元古宇（古元古界寬坪群、中元古界薊縣系、新元古界青白口系）和新生界第四系。由老至新分述如下。

1）古元古界秦嶺群寬坪組（Pt1k）

古元古界秦嶺群寬坪組分布于工作區(qū)中南部及東南部，僅有紅崖溝組出露，面積約19km2。巖性主要為二云石英片巖、石榴二云片巖及二云變粒巖，夾數(shù)層變質(zhì)硅質(zhì)巖及大理巖，局部為藍晶石白云母片巖夾層。巖石普遍混合巖化。根據(jù)巖性組合、殘留結(jié)構(gòu)及巖石化學特征研究，寬坪組原巖主要為一套砂、泥質(zhì)碎屑巖。區(qū)域厚度大于1000m。

2）中元古界薊縣系官道口群（Pt2G）

中元古界薊縣系官道口群分布于工作區(qū)東北部，出露面積約6km2。官道口群分5個組，勘察區(qū)內(nèi)僅出露龍家園組、巡檢司組、杜關(guān)組和馮家灣組。

（1）龍家園組：巖性為硅質(zhì)條紋白云石大理巖及硅質(zhì)條紋石英白云石大理巖，區(qū)域厚度476m。

（2）巡檢司組：巖性上部為中厚層硅質(zhì)條帶白云石大理巖，局部變?yōu)橥搁W石巖；下部為硅質(zhì)條帶含方解白云石英變粒巖。區(qū)域厚度741m。

（3）杜關(guān)組：巖性為淺灰色板狀絹云白云石千枚巖、絹云石英白云巖及白云石大理巖互層，區(qū)域厚度92～150m。

（4）馮家灣組：巖性為灰色厚層狀硅質(zhì)條帶白云石大理巖，上部夾含碳絹云千枚巖，區(qū)域厚度336～378m。

總體看官道口群屬濱海相碎屑巖－碳酸鹽巖沉積建造，組成一個完整的沉積旋回，其中又包括若干個次一級沉積旋回。

3）中元古界薊縣系欒川群（Pt2Ln）

中元古界薊縣系欒川群分布于研究區(qū)伊河南、北兩岸及北溝、煤窯溝一帶，出露面積約24km2。區(qū)內(nèi)欒川群共分5個組，分別為三川組、南泥湖組、煤窯溝組、大紅口組和魚庫組。

（1）三川組：僅有上段出露，巖性為白色中厚層狀黑云條帶大理巖，白色厚層絹云大理巖，頂部為絹云鈣質(zhì)片巖，區(qū)域厚度164～323m。

（2）南泥湖組：僅有上、中段出露，上段巖性為黑云大理巖（灰黑色、片狀，鄰近侵入巖地段變質(zhì)為鈣硅酸角巖），中段巖性為黑云二云片巖夾石英巖及大理巖透鏡體，區(qū)域厚度未知。

（3）煤窯溝組：上段巖性為含石英條帶白云質(zhì)大理巖，白云石大理巖夾厚層白色糖粒狀大理巖，片巖與含碳大理巖互層，夾1～2層石煤。中段巖性為大理巖夾含疊層石白色大理巖，底部為雜色厚層疊層石大理巖。下段巖性下部為石英大理巖、鈣質(zhì)石英巖夾二云片巖，底部為石英角巖。區(qū)域總厚度1100m。

（4）大紅口組：巖性為深灰色、灰紅色變質(zhì)含黑云粗面巖，粗面安山巖，灰白色變質(zhì)粗面集塊巖、灰綠色含黑云絹云石英片巖互層，夾白色白云石大理巖（局部變質(zhì)為硅鎂石大理巖），區(qū)域厚度521～958m。

（5）魚庫組：巖性為白色、灰白色白云石大理巖，石英白云石大理巖，巨厚層狀細粒結(jié)構(gòu)；頂部為黑色絹云片巖。區(qū)域厚度433～606m。

4）新元古界青白口系陶灣群（Pt3T）

新元古界青白口系陶灣群屬北秦嶺地層分區(qū)。分布于工作區(qū)中西部伊河南岸，F(xiàn)1與F2斷裂之間呈條帶狀，面積約2km2?？辈靺^(qū)內(nèi)僅出露三岔口組，與魚庫組整合接觸，且分布一致。其巖性為灰黑色或黑色變質(zhì)碳鈣鎂質(zhì)礫巖，巨厚層狀，變余礫狀結(jié)構(gòu)，成分由細粒含碳白云質(zhì)大理巖組成，巖溶發(fā)育；下部相變?yōu)楹[鈣質(zhì)片巖。區(qū)域出露厚度大于163m。

5）新生界第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)（Q3＋Q4）

新生界第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)主要分布在伊河河谷盆地及較大支流河谷中。分布面積約24km2。盆地內(nèi)除河床、河漫灘外，一般具有河流沖積階地二元結(jié)構(gòu)，局部還具有洪積特征。

上更新統(tǒng)（Q3）：斷續(xù)分布于伊河河谷、組成河谷Ⅱ級階地，一般高出河床10～20m。巖性為洪積粉質(zhì)黏土及泥質(zhì)卵石。

全新統(tǒng)下段（Q14）：組成河谷Ⅰ級階地。巖性為沖積的黏性土及砂卵石。一般厚5～7m，局部可達10余米。

全新統(tǒng)上段（Q24）：組成河谷河床、漫灘。巖性為砂卵礫石。在河谷后緣地帶，有1～3m厚粉土含碎石的坡殘積層（圖1－8）。