区域地层岩性
本区地层由老到新依次有寒武系上统崮山组、长山组、凤山组，奥陶系中统马家沟组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组、平顶山组、土门组，第四系。除平顶山组在大武庄零星出露外，基岩皆被第四系掩盖，现据钻孔揭露情况叙述如下。
(一)上寒武统(∈3)
1.崮山组(∈3g)
底部为深灰色厚层状白云岩，中部为浅灰—深灰色厚层状鲕状白云质灰岩与灰色厚层状灰质白云岩互层，顶部为厚层状泥质条带灰质白云岩，厚109m。
2.长山组(∈3c)
下部为浅灰色中厚层状细晶质白云岩，上部为浅灰色隐晶白云质灰岩夹绿灰色泥质条带，厚45m。
3.凤山组(∈3f)
为浅灰色隐晶白云质灰岩。顶部含灰白色团块及条带，夹灰质白云岩，下部夹薄层泥岩，厚38m。
(二)奥陶系中统下马家沟组(O2x)
上部为隐晶灰色石灰岩，中下部为浅灰色隐晶白云质灰岩，底部为薄层状灰绿色泥岩。仅3058孔揭露，厚12.56m，与下伏寒武系凤山组平行不整合接触。
(三)石炭系上统太原组(∈3t)
(1)中统本溪组(C2b)
中上部为绿灰—灰白色的铝土岩为铝质泥岩。下部为紫红色的铝土岩及铝质泥岩，富含黄铁矿晶体，具鲕状、豆状和团块结构，局部呈层状，偶见波状及变形层理。底部含薄层紫红色赤铁矿。本组厚度为2～20m，平均10m，与下伏寒武系上统凤山组或奥陶系中统马家沟组为平行不整合接触。
(2)上统太原组(C3t)
为区内主要含煤地层之一，由灰、深灰色中—厚层状石灰岩、深灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成，厚51～79m，平均64m。共含煤16层，仅下部的一6煤层为偶尔可采，其他煤层均不可采。太原组与下伏本溪组为整合接触。
(四)二叠系(P)
下界起于标3顶界面，根据古生物化石组合规律及岩性特征，自下而上划分为山西组、下石盒子组、上石盒子组、平顶山组和土门组。各组之间以及和下伏太原组之间均为整合接触，其中山西组、下石盒子组、上石盒子组为含煤地层。划分为7个煤组，其中山西组、下石盒子组归于二煤组，上石盒子组自下而上划分为6个煤组(三～八煤组)。
1.下统(P1)
(1)山西组(P1sh):顶界至砂锅窑砂岩底界面为主要含煤地层，含煤7层。其中二1、二3煤分别为全区可采及大部可采煤层，厚7l～83m，平均75m。
(2)下石盒子组(P1x):顶界止于老君庙砂岩(标8)底界面，厚23～45m，平均37m，根据岩性特征分为两段。砂锅窑段:为灰—灰白色中粗粒长石石英砂岩。下部粗粒，底部含石英、燧石砾和泥质包体。具板状交错层理，层位稳定，为主要标志层(俗称砂锅窑砂岩，标6)。厚1.5～16.5m，平均8m。
大紫段:由砂质泥岩、泥岩夹薄层细粒砂岩组成，下部为紫斑泥岩，富含铁质鲕粒及豆粒，含少量植物化石碎片。层位稳定，全区发育，一般厚6m，为主要标志层(俗称大紫泥岩，标7)。本段厚14～34m，平均29m。
2.上统(P2)
(1)上石盒子组(P2s):自标8底界面至平顶山砂岩底界面，厚520～580m，平均厚度545m。
(2)平顶山组(P2p):灰白色，厚—巨厚层状粗粒长石石英砂岩，硅质胶结，局部夹砾状砂岩。上部常夹砂质泥岩，底部含砾，具大型板状交错层理，韵律清晰，是煤系上覆良好标志层，平均厚80m。
(3)土门组(P2t):井田仅有下段赋存。上部以紫红色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿色粉砂岩;中部为灰白—浅灰色中粒砂岩(俗称假平顶山砂岩)，成分以石英为主，次为长石、岩屑，硅泥质胶结;下部为暗色泥岩、砂质泥岩，具绿斑，夹绿灰色粉砂岩。该段厚63.30m。
(五)第四系(Q)
主要由棕黄色、灰褐色砂质粘土组成，夹砂砾及细、中砂，含姜状钙质结核。一般厚120～150m，最厚491.50m(3155孔)，且由北向南、自西而东逐渐增大。
区域构造
该区位于禹州矿区东北部，大地构造位于华北板块南缘，嵩箕地块东南。该区北部为荟萃山风后岭背斜，南为白沙向斜及禹州河街断层，属纬向构造带。白沙向斜走向NWW，沿走向向西于白沙、花石附近扬起。禹州河街正断层倾向北，西起花石，沿白沙向斜轴部向东过许昌市，继续向SEE方向延伸，落差1000m以上。