一、地层类型

商都县地域是全国大型地质构造—阴山（E-W）褶皱山系东端和大兴安岭（NE-SW）褶皱山系西南端交叉带的组成部分。其位置在天山—兴蒙地槽系的中部，即内蒙地槽之南缘，与华北地台相毗邻。

其地质基础形成于6～7亿年前的晚震旦纪，在中国北方震旦亚代古地理中属内蒙古陆，地层类型为：

（一）元古界震旦系白云鄂博群地层。为全境最古老的一套沉积浅变质岩系，有七个岩组。

该地层下部为浅灰、浅棕黄色白云母、石英石、含石榴石变质砂砾岩、灰黑色碳质板岩和石墨板岩，主要分布在大拉子乡、十八顷镇（包括原范家村乡）和原四台坊子乡等地，厚度为8000米左右。

中部为浅灰色变质砂岩、千枚岩、黑色板岩、灰黑色结晶灰岩、硅化灰岩等，主要分布于大拉子、大南坊子、原范家村、三面井、大黑沙土、西井子、原二道洼、大库伦、格化司台、原章毛勿素等乡（镇），厚度约4000米左右。

上部为灰色石英石、板岩、云母片岩及结晶灰岩，主要分布在西井子、格化司台、卯都、原八股地等乡（镇），厚度为3000米左右。

就浅变质岩系出露情况看，该地层呈现出从南向北、沉积时代由老渐新的展布趋势，总体产状以40°～60°的倾角向北倾斜。

（二）古生界二迭系地层。为结晶灰岩、灰色变质砂岩、灰白色砾岩及安山玢岩、凝灰岩等构成，岩层出露较少，仅在西井子镇偶有见之，整体厚度为800米左右。

（三）中生代侏罗系地层。为浅灰色安山岩、灰白色凝灰岩、砂岩、矿砾岩等组成，零散分布于西井子、原二道洼、屯垦队、大黑沙土等乡（镇），地层中夹有煤线。

（四）新生界第三、第四系地层。

第三系地层下部为灰色砂岩、砂砾质岩夹煤线和致密状、气孔状玄武岩等，主要见之于三虎地、原高勿素、原章毛勿素等乡。上部为红色、杂色粘土夹砂砾层，分布广泛，以县城至十八顷镇一线以南的盆地中比较集中，厚度为800米左右，夹有硅藻土矿。

第四系地层成分为冲击、洪积沙砾粘土，主要分布在县城至十八顷镇一线以南的盆地中，厚度小于50米。

二、地质运动

商都县地质构造是伴随全国大型地质构造体系的发展而变化的。主体成陆时间早，期间曾遭受过几次海侵，故在腹背斜褶皱基础中夹有海相地层，但总体上以陆相沉积为主，地层稳定。其特点是大面积缓慢上升，局部沉降。在几次地壳活动中，伴有下列地质运动的岩浆侵入：

（一）海西运动。其侵入岩多为灰白色中细粒黑云母花岗岩、似斑状黑云母花岗岩、肉红色中细粒花岗岩和伟晶花岗岩，见之于三面井、原范家村、玻璃忽镜、屯垦队、原二道洼、大库伦、格化司台等乡（镇）。

（二）印支运动。其侵入岩多为灰色中细粒黑云母花岗闪长岩、黑云母石英闪长岩等，见之于卯都、原八股地、原章毛勿素等乡。

（三）燕山运动。其侵入岩多为肉红色中细粒黑云钾长花岗岩、黑云二长花岗岩、粗粒似斑状黑云花岗岩等，见之于大拉子、西井子、大南坊子、玻璃忽镜、卯都、原章毛勿素等乡（镇）。

三、山区地质

范围为西北部地区，约占全县总面积的三分之二。区内地质构造复杂，构造形态主要为地层断裂，且呈现出近东西向、北东向、北西向三组展布趋势。其中较大的有：大库伦、六台坊子—卯都的东西向断裂，大库伦七台营子—玻璃忽镜付家夭子的西北向断裂。

从古生代奥陶纪开始，该地区出现了此起彼伏的带状隆起，表明这里的沉降活动趋于减弱，地质构造发生了大的变动：

——古生代晚期，受海西运动之影响，在西井子镇、大拉子乡一带造就了明显的裸露褶皱岩层；

——中生代三迭纪末期，北部地区因长时间相对稳定的地台发展，未发生强烈的地质构造变异；

——中生代末期白垩纪，燕山运动导致一些地区地层断裂并伴有中酸性岩浆活动，今大拉子乡南部即有过火山喷发，其侵入岩形成了莹石矿和部分岩脉；

——新生代第三纪，受规模巨大的喜玛拉雅造山运动之影响，伴随着阴山山脉的隆起，该地区地势明显上升，并产生了较大的断裂，由此形成一些近于纬向的挤压带和复式褶皱山脉。其间，北东向、北西向断裂，还引发了裂隙玄武岩岩浆多次喷发；而其余地区则呈现出总体缓慢上升、局部有所沉降的态势，由此形成了低山、丘陵、山间盆地、山间沟谷交错分布的地形；

——新生代第四纪，该地区陆相沉积物覆盖度趋厚，其成分主要是砂石、风尘土、泥沙和黄土等。

四、盆地构造

推有关资料分析推测，察右后旗乌兰哈达—商都县高勿素一带，原为一个深大断裂带的延展，并于新生代发展为大型新华夏构造的凹陷盆地。商都县东南部地区即为其中的组成部分。

该盆地覆盖层由下白垩统、第三纪渐新统和上新统、第四系岩层及燕山期玄武岩组成，内里沉积的有机物和碎屑物厚达500多米以上。到了新生界，这里的湖相地层由北向南逐渐加厚。