一、古生界

寒武系亦分布于贺兰山、青龙山地区，与震旦系平行不整合接触，发育下、中、上统，自下而上为滨浅海相—浅海陆棚相碎屑岩、泥质岩和碳酸盐岩沉积，含丰富的三叶虫、牙形石等动物化石。奥陶系广泛分布于贺兰山、青龙山、香山和卫宁北山地区，下、中、上统均有发育。泥盆系广泛分布于卫宁北山、香山、烟筒山等地，不整合于志留系或更老地层之上，为山麓相—河湖相红色碎屑岩沉积，产鱼类、两栖类、介形虫和植物化石。石炭系广泛分布于贺兰山、卫宁北山、香山、烟筒山和宁东地区，卫宁北山、香山、烟筒山等地下统和上统均较发育，贺兰山及宁东地区仅发育上统。下统为滨浅海相碎屑岩—碳酸盐岩沉积，局部夹有膏岩；上统为海陆交互相含煤碎屑岩沉积，产丰富的头足类、腕足类、双壳类、珊瑚、蜓类、牙形石和植物等化石。二叠系分布范围与石炭系基本一致，与石炭系连续沉积，下部为海陆交互相—河流相含煤碎屑岩沉积，中、上部为河流相碎屑岩沉积，夹有火山碎屑岩，产植物化石。