境内地层，有古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、新生界下第三系及第四系。由老至新发育为：
寒武系（�）
金乡县西北部的羊山镇附近，为古生代寒武系张夏组，石灰岩覆盖。岩性以鲕状石灰岩为主，次为灰色及赫色石灰岩。节理发育，具溶触现象，厚50米，其地质年龄距今6亿年。
奥陶系中统（O_2）
与下伏寒武系呈整合接触，岩性为巨厚层状深灰色；顶部颜色较浅，多呈浅灰色至肉红色，裂隙发育，其地质年龄距今5亿年。
石炭系中统本溪群（C_2）
由灰色铝土矿、赤红色铁质泥岩、灰色铝质泥岩、两层石灰岩及少量砂岩组成。以上部第十二层灰岩顶部为上复太原群的分界，厚20米，其地质年龄距今2.71～2.94亿年。
石炭系上统太原群（C_3）
由灰色、黑灰色的灰岩、泥岩、砂岩、煤层等组成，是本区主要含煤层之一。有灰岩十一层（编号自上而下为十一灰），上部的第三层灰岩，及下部煤层顶板的第十灰岩，厚度大约5～6米，灰岩层稳定。本群厚170米。
二迭系下统山西组（P~1_1）
由灰至深灰色泥岩、砂岩、煤层等组成。上部以泥岩粉砂岩为主，中部为厚层中砂岩及煤层组成，砂岩有时为煤层的顶板，下部以细砂岩及砂质泥岩为主，砂岩中发育有明显的混浊状层理及底栖动物的通道，以底部一层细砂岩与下太原群分界，全厚80米。
二迭系下统石盒子组黑山段（P~2_1）
以浅灰色、紫红色、花斑色泥岩和砂质泥岩为主，其次为细砂岩、粉砂岩，顶部有一层灰红色或浅灰色、夹桃色花斑的铝土岩（B）（俗称桃花泥岩），为一很好的标志层，以该层之顶与上覆地层为界，底部以一层细砂岩与下山西组分界，此砂岩标志不明显，全段厚50米。
二迭系上统石盒子组万山段（P~（1-1）_2）
由浅灰色、灰绿色花斑色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成。顶部为一层桃红色的铝土岩与上发地层为界，全厚220米。
二迭系上统石盒子组奎山段（P~（1-2）_2）
由灰白色的砂岩为主组成。砂岩多为中粒、粗粒砂岩厚层状，其次夹有薄层的粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，全厚80米。
二迭系上统石盒子组孝妇河段（P~（1-3）_3）
由灰色、灰绿色泥岩及砂质泥岩为主组成，全段可以大致分为上、中、下三部分，最大厚度300米。
上部灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，夹少量的细粒、中粒砂岩，泥岩中具存褐红色斑块，厚约70米。
中部以灰黄色、紫红色细砂岩、中砂岩及夹泥岩组成，砂岩为厚层状，具泥质色体，厚150米左右。
下部以灰绿色、灰色、夹褐红色斑块的泥岩、粉岩为主，具鲕状结构及植物化石碎片，其次为少量砂岩，厚150米左右。
二迭系上统石千峰组（P~2_2）
由紫红色厚层状细砂岩、粉砂岩为主组成，胶结疏松，从粒度上看中部较粗，上部与下部较细，多为泥岩及砂质泥岩，并含有钙质结核及泥质色体。底部以一层含砾粗砂岩与下伏的孝妇河段分界，最大厚度275米。
三迭系（T）
由紫红色砂岩、砂质泥岩、粉砂岩为主组成。从上向下逐渐变细，下部以砂质泥岩为主，富含钙质结核。钙质结核有时富集成层，有时为团块状。
侏罗系（J）
主要有紫红色、紫灰色的细砂、中砂、砂砾岩组成。砂岩中含大量的泥质色体，交错层里发育，局部含植物化石碎片，厚度237米。
第三系（E）
主要由棕红色、褐红色各种粒度的砂岩及砂砾岩组成。岩性单一，并有岩浆岩浸入。
第四系（Q）
由灰黄色、灰绿色、棕红色的砂层、粘土层、砂砾层和亚粘土组成，其地质年龄距今0.03亿年。自上而下可分为三组：上组以粉砂、亚砂为主；中部为砂层、粘土及亚粘土层；下组以粘土及亚粘土为主，底部多为一层钙质结核或砂砾层，全厚280～480米。
第一节 地层
境内地层，有古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、新生界下第三系及第四系。由老至新发育为：
寒武系（�）
金乡县西北部的羊山镇附近，为古生代寒武系张夏组，石灰岩覆盖。岩性以鲕状石灰岩为主，次为灰色及赫色石灰岩。节理发育，具溶触现象，厚50米，其地质年龄距今6亿年。
奥陶系中统（O_2）
与下伏寒武系呈整合接触，岩性为巨厚层状深灰色；顶部颜色较浅，多呈浅灰色至肉红色，裂隙发育，其地质年龄距今5亿年。
石炭系中统本溪群（C_2）
由灰色铝土矿、赤红色铁质泥岩、灰色铝质泥岩、两层石灰岩及少量砂岩组成。以上部第十二层灰岩顶部为上复太原群的分界，厚20米，其地质年龄距今2.71～2.94亿年。
石炭系上统太原群（C_3）
由灰色、黑灰色的灰岩、泥岩、砂岩、煤层等组成，是本区主要含煤层之一。有灰岩十一层（编号自上而下为十一灰），上部的第三层灰岩，及下部煤层顶板的第十灰岩，厚度大约5～6米，灰岩层稳定。本群厚170米。
二迭系下统山西组（P~1_1）
由灰至深灰色泥岩、砂岩、煤层等组成。上部以泥岩粉砂岩为主，中部为厚层中砂岩及煤层组成，砂岩有时为煤层的顶板，下部以细砂岩及砂质泥岩为主，砂岩中发育有明显的混浊状层理及底栖动物的通道，以底部一层细砂岩与下太原群分界，全厚80米。
二迭系下统石盒子组黑山段（P~2_1）
以浅灰色、紫红色、花斑色泥岩和砂质泥岩为主，其次为细砂岩、粉砂岩，顶部有一层灰红色或浅灰色、夹桃色花斑的铝土岩（B）（俗称桃花泥岩），为一很好的标志层，以该层之顶与上覆地层为界，底部以一层细砂岩与下山西组分界，此砂岩标志不明显，全段厚50米。
二迭系上统石盒子组万山段（P~（1-1）_2）
由浅灰色、灰绿色花斑色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成。顶部为一层桃红色的铝土岩与上发地层为界，全厚220米。
二迭系上统石盒子组奎山段（P~（1-2）_2）
由灰白色的砂岩为主组成。砂岩多为中粒、粗粒砂岩厚层状，其次夹有薄层的粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，全厚80米。
二迭系上统石盒子组孝妇河段（P~（1-3）_3）
由灰色、灰绿色泥岩及砂质泥岩为主组成，全段可以大致分为上、中、下三部分，最大厚度300米。
上部灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，夹少量的细粒、中粒砂岩，泥岩中具存褐红色斑块，厚约70米。
中部以灰黄色、紫红色细砂岩、中砂岩及夹泥岩组成，砂岩为厚层状，具泥质色体，厚150米左右。
下部以灰绿色、灰色、夹褐红色斑块的泥岩、粉岩为主，具鲕状结构及植物化石碎片，其次为少量砂岩，厚150米左右。
二迭系上统石千峰组（P~2_2）
由紫红色厚层状细砂岩、粉砂岩为主组成，胶结疏松，从粒度上看中部较粗，上部与下部较细，多为泥岩及砂质泥岩，并含有钙质结核及泥质色体。底部以一层含砾粗砂岩与下伏的孝妇河段分界，最大厚度275米。
三迭系（T）
由紫红色砂岩、砂质泥岩、粉砂岩为主组成。从上向下逐渐变细，下部以砂质泥岩为主，富含钙质结核。钙质结核有时富集成层，有时为团块状。
侏罗系（J）
主要有紫红色、紫灰色的细砂、中砂、砂砾岩组成。砂岩中含大量的泥质色体，交错层里发育，局部含植物化石碎片，厚度237米。
第三系（E）
主要由棕红色、褐红色各种粒度的砂岩及砂砾岩组成。岩性单一，并有岩浆岩浸入。
第四系（Q）
由灰黄色、灰绿色、棕红色的砂层、粘土层、砂砾层和亚粘土组成，其地质年龄距今0.03亿年。自上而下可分为三组：上组以粉砂、亚砂为主；中部为砂层、粘土及亚粘土层；下组以粘土及亚粘土为主，底部多为一层钙质结核或砂砾层，全厚280～480米。