岩性分布 本县出露的地层有前震旦系泰山群、寒武系、奥陶系（下统）和第四系。岩浆岩为太古代及燕山期侵入之岩脉，只有零星分布。基岩全部出露在大清河北的山丘区，第四系分布在大清河北山前平原、山间沟谷、汇河两岸及大清河平原地。
前震旦系泰山群分布在接山以南、张徐庄北和七里铺、王台一带，出露面积约30平方公里。岩性主要为黑云母角闪片麻岩、花岗片麻岩、黑云母变粒岩及混合岩。岩石呈肉红色、灰白色及黑灰色，风化厚度20至30米。
寒武系在境内山区分布最广，出露面积最大，总厚度613.30米。
下统馒头组，主要分布在水河村以北、跃进河两岸、白佛山前及接山乡。以红色、黄色页岩、泥灰岩为主，夹数层灰岩，厚118米。
下统毛庄组，分布范围与下统馒头组同。以紫红色页岩为主，底部及顶部各有一层厚约2米的红色鲕状灰岩，厚度35米。
中统徐庄组，分布于水河区西部，梯门区西北部、宿城区及接山乡。以暗紫色云母页岩为主，中间夹有一层紫红色矽岩（磨石），上部夹有厚约10米的石灰岩。厚约50.50米。
中统张夏组，自西向东，境内均有分布。以厚层鲕状灰岩为主，富含海绿石，各种三叶虫化石丰富。地表裂隙岩溶发育。厚195米。
上统崮山组，主要分布在梯门区范山、大羊区尚庄一带。以黄绿色页岩夹薄层灰岩为主，底部有一层黄色竹叶状灰岩，其中砾石为灰岩呈放射状排列，砾石长约5厘米以上，厚41.3米。
上统长山组，主要分布在龙山屯、朝阳庄、山神庙一带。以厚层灰岩、白云质灰岩及竹叶状灰岩为主，竹叶状灰岩砾石成分为灰岩，具紫红色氧化边。厚50.9米。
上统风山组，分布在张村、三旺、徐坦、林马庄一带。以厚层灰岩为主，化石丰富，底部有一层薄黄绿色页岩，夹一薄层灰岩。厚114米。
奥陶系（下统）主要分布在丁坞、肖庄一带。为灰白色粗砂粒状厚层白云质灰岩，含燧石条带。地表风化裂隙岩溶发育，风化面呈黑色。厚84.5米。
第四系沉积物主要成因类型，为冲洪积、坡洪积及少量湖沼沉积。湖区有部分淤泥质亚粘土沉积，系大清河及其它暂时性水流作用的产物。厚度自北向南逐渐变厚，至沙河站附近达115米。湖西第四系沉积自北向南变厚为200米，推测有一条北西向正断层自戴庙附近穿过。
冲洪积层，主要分布在大清河两岸、汇河两岸和新湖区。以黄色亚砂土及黄土状亚粘土为主，夹1～4层粗砂或细砂，砂层总厚度3至15米。主要矿物成分为石英、长石。少数砂层中夹砾石，砾石含量最多可达30%左右。亚粘土中含有少量钙质结核与铁锰质结核。
坡洪积层，分布在山丘区坡地与沟谷中，为黄色及红色粘土、亚粘土。其垂直节理发育，富含钙质结核与铁锰质结核。厚2～20米。
湖沼沉积，在湖区、稻屯洼及汇河入汶处的口头村等地有零星分布。为黑色淤泥质粘土或淤泥质亚砂土。富含腐植质，有臭味，并有蚌壳、水草动植物残骸。埋藏较浅，顶板埋深一般在1～3米，厚4～8米，被河流冲积之亚砂土所复盖。
成矿条件与分布 1976～1981年，山东省地质局地质二队在本县进行勘探，查明在前震旦系地层中含有沉积变质贫铁矿（鞍山式铁矿）。该铁矿南起汶上经东平，北至平阴。境内一段，南起彭集——州城——水河，呈北西方向（东南西北），带状分布。北东界为袁楼——化肥厂——大牛村——蔡村——小河崖村——水河。南西界为西郭庄——大孟村——苇子河——后莲花湾——陈庄——水河。
另一矿带分布是：东界吕楼，西界冯庄，北西方向带状分布，延伸约1200米。
东平县地质图