一、地層形成
呼和浩特市回民區轄地主要由平原、山前丘陵、溝壑、山地四部分構成，南部平原為湖相沉積湖濱沉積形成的大青山沖積扇傾斜平原，其丘陵、溝壑、山地為大青山石質山區及黃山溝壑構成。按地槽地臺學分析，這一地質演變屬於“中朝準地”演變中“內蒙古地軸”變動過程中的“陰山臺拱”和“河套新斷陷”地質地層變化期形成的，其演變約從距今45億年前開始，終止於6億年前，經歷數次變故和漫長的地質演變，致使基底構造極為複雜。有早期中元古界湖泊底部和邊緣形成的海相碎屑及碳酸鹽巖建造地。是中期加里東運動海水全部退出，使地層發生褶皺和斷裂。到燕山運動晚期，陰山南部由於拉伸而斷裂，形成陰山南麓的盆地，這一大斷裂東起新城區保合少鎮奎樹村，西至包頭。
二、地層結構
回民區山區主要以古生代的地層為主，尚有少量中生界地層分佈，溝谷、山間凹地及山間平原分佈著新生界第四繫上更新統土層,平原為新生界第四系全新統土層。
在毫賴溝分佈著下太古界興和群地層。這是大青山地區露出的最古老的地層，呈東西向帶狀分佈。下太古界興和群地層形成地質時代大於30億年。岩石組合特徵表現為一套強烈混合巖化的高級變質岩系，這也是華北克拉通的主要組成部分。
興和群按其巖性組合，分上下兩部分。下部以二輝斜長麻粒巖為主，夾有少量紫蘇二長麻粒巖、花崗質紫蘇片麻岩、黑雲角閃斜長片麻岩、斜長角閃石、輝石角閃斜長片麻石、角閃二輝（斜長）麻粒巖。因此，興和群的基石岩石組合構成麻粒巖 輝石黑雲斜長片麻岩為特徵的變質構造，其中引人注目的是缺少原巖，為碳酸鹽巖和陸源硝屑的變質岩。因此可以說興和群是一套層狀特徵不明顯的暗色變質岩系。由於經受後期中高溫區域變質作用，出現以紫蘇輝石、透輝石、角閃石、斜長石及少許黑雲母為特徵的變質礦物，形成二輝石帶，屬麻粒巖相。與之相伴的是產生強烈的混合巖化作用，往往形成一些眼球狀、條帶狀及條痕狀為特徵的混合巖，混合交代作用強烈，表現出早期鈉交代到晚期鉀交代。部分地段達到高級混合巖化程度，出現混合花崗岩。受後期變質作用影響，往往產生退變質作用。
烏素圖一帶呈東西向分佈著上太古界集寧群。該地層形成年齡大於25億年，屬晚太古代。上太古界集寧群主要岩石組合：矽線石榴片麻岩（局部含石墨礦）、含石榴淺粒巖、石榴（石墨）堇青片麻岩、蛇紋石（橄欖石）化大理石為主，還有斜長角閃巖及二輝麻粒巖、紫蘇片麻岩夾層。在矽線石榴鉀長片麻岩中往往含有石墨礦，該地層混合巖化作用十分強烈，條帶（痕）狀混合巖普遍發育，還有均質混合巖，霧迷狀混合巖及混合花崗岩。
上太古界烏拉山群是大青山晚太古代分佈最廣泛的地層，在摩天嶺出露較多。岩石特徵自下而上有三套組合。下部分以黑雲角閃斜長片麻岩（石榴）、透輝斜長角閃巖、黑雲斜長片麻岩、石榴黑雲片麻岩、角閃二長片麻岩為主，夾磁鐵石英石、淺粒巖及大理石。烏拉山群成巖年齡大於25億年，略晚於集寧群，是大青山晚太古代最後產物。
烏素圖溝分佈著下元古界二道窪群，以大白山最為顯著。該群地層區域混合巖化微弱，下部以各種綠片岩為主，上部以大理石、片岩為主。
烏素圖溝分佈著中上元古界馬家店群，按其巖性組合和層為基本上分兩個巖性組，下巖組為幹枚巖、板岩、變質礫岩、變質凝灰岩、變質安山岩等，還夾有薄層大理岩；上巖組為大理岩（局部為結晶灰巖）、夾絹雲石英片岩。
烏素圖、壩口子分佈著中生界白堊系下統地層。下部為紫色砂岩、含砂岩石；中部為灰綠色礫岩、長石砂岩、泥岩、砂質頁岩夾煤線；上部為灰紫色覆成分礫岩、長石砂岩，局部夾泥灰岩和結晶灰岩石。
大青山中的河谷、山前平原的緩坡帶及平原，屬新生界第四系全新統，是由鬆散的砂礫、淤泥、礫石層、沙土等地層組成。其次在山麓、古沖溝邊緣有更新統積物，一般為膠結疏鬆、半成巖狀態。
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