二、地层层序
由新及老地层层序如下（附图3-3）：
1.新生界（Cz）
本区缺失古近系（E）和新近系（N）地层，第四系（Q）为松散堆积物，主要沿河谷、滨海及低洼的盆地分布。成因类型复杂，有冲积物、洪积物、坡积物、洞穴堆积物、河流沉积物等。在洞穴堆积物中发现大量哺乳动物化石，有鬣狗（Crocuta sp.）、虎（Panthera tigris）、水獭（Lutra sp.）、马（Equus sp.）、东北狍（Capreolus manchuricus）、狍（Capreolus sp.）、更新獐（HydroPotes inermis）、麂子（muntiacus sp.）、东北斑鹿（Cerous manchuricus）、黑氏上黑鹿（Cerous hilsheimeri）、鹿（Cerous sp.）、黑鹿（Cerous（Rusa）sp.）、羚羊（Gazella sp.）等。
2.中生界（mz）
本区中生界发育有上三叠统和侏罗系，主要分布在柳江向斜的核部，与上古生界呈角度不整合接触，其内部也存在三个角度不整合面，说明这一时期盆地内的地壳活动比较剧烈。
（1）侏罗系（J）
1）上侏罗统（J3）
张家口组（J3z）：厚度350 m左右，主要分布在柳江向斜的北端部，板厂峪最具代表性。岩性为陆相喷发的酸性、中性熔岩和火山碎屑岩，包括流纹岩、粗面岩、粗安岩、火山凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩以及火山沉积岩等。不同岩石中发育不同类型的构造，有柱状节理构造、火山泥球构造、流纹构造等。与下伏的中侏罗统髫髻山组（J2t）角度不整合接触。
2）中侏罗统（J2）
髫髻山组（J2t）：厚度1000 m以上，分布于柳江向斜的核部，上庄坨西傍水崖、义院口等地最具代表性，近南北向延伸。主要由陆相喷发的中性熔岩和火山碎屑岩组成。岩石类型有安山岩、辉石安山岩、角闪安山岩、斜长安山岩、安山质火山集块岩、火山角砾岩和凝灰质砂岩、凝灰质砾岩等。与下伏的下侏罗统下花园组（J1x）角度不整合接触。
3）下侏罗统（J1）
下花园组（J1x）：厚度493 m左右，沿向斜核部的四周分布。为砾岩、含砾粗砂岩、砂岩、黑色炭质页岩和煤线。含植物、昆虫、双壳和鱼类化石。属冲积扇、河流、扇三角洲、湖泊、沼泽沉积。与下伏的三叠系上统黑山窑组（T3h）角度不整合接触。
（2）三叠系（T）
由于受海西运动的影响，在三叠纪早、中期，本区处于抬升剥蚀状态，缺少下三叠统（T1）和中三叠统（T2），只发育有上三叠统（T3）黑山窑组（T3h）。
上三叠统（T3）
黑山窑组（T3h）：厚度162 m左右，主要分布在柳江向斜核部的南端，面积有限，黑山窑后村西侧剖面最具代表性。为黄褐色含砾砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩，夹煤线，含大量植物化石。属湖泊、沼泽、河流以及湖盆三角洲沉积。与下伏的上古生界呈角度不整合接触。
3.上古生界（Pz2）
晚古生代早期延续了早古生代末期的地貌特征，本区处于剥蚀状态，缺失泥盆系和下石炭统，上古生界只发育有石炭系中、上统以及二叠系。
（1）二叠系（P）
分布于柳江向斜的两翼部位（附图3-1），东翼出露地层比较全。为一套陆相碎屑岩含煤地层，整合于石炭系之上。
1）上二叠统（P2）
石千峰组（P2sh）：厚度150 m左右，在黑山窑后村村西小山和瓦家山到欢喜岭一线有比较全的出露。岩性为紫红色、红色砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。为干旱环境下的河流相沉积。与下伏的上石盒子组（P2s）整合接触。
上石盒子组（P2s）：厚度72 m。主要出露于瓦家山至欢喜岭一线。岩性为灰黄色含砾粗粒长石砂岩，夹少量紫红色粉砂岩、泥岩，化石少见。为河流相沉积。与下伏的下二叠统下石盒子组整合接触。
2）下二叠统（P1）
下石盒子组（P1x）：厚度115 m，主要出露在石门寨西等地，柳江庄村北小山出露的地层也比较完整。岩性为土黄色砾岩、含砾砂岩、中粗粒杂砂岩、细砂岩、粉砂岩、紫红色粉砂质泥岩。由多个向上变细的正旋回构成，发育大型板状交错层理。含丰富的植物化石，主要有山西带羊齿、多脉带羊齿。主要为河流相沉积。整合于山西组之上。
山西组（P1s）：厚度62 m，在石门寨西、小王山一带有出露。岩性为灰色、黄褐色中细粒长石质岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及泥岩。地层由两个旋回构成，第一旋回含煤，第二旋回的顶部含铝土矿。含大量植物化石，有纤细轮叶、宽带羊齿等。为河流、沼泽环境沉积。与下伏石炭系太原组整合接触。
（2）石炭系（C）
早石炭世至中石炭世早期，华北地区延续了早古生代末期的地貌特征，一直处于抬升状态，遭受风化剥蚀，该地区缺失下石炭统。中、晚石炭世开始缓慢沉降，发生大规模的海侵，接受了海陆交互相的含煤地层沉积。
1）上石炭统（C3）
太原组（C3t）：厚度大约51 m，分布范围与本溪组相同。下部为厚层中细粒砂岩；上部为灰黑色炭质页岩、粉砂岩，夹灰色、黄绿色砂岩，顶部夹可采煤层。底部以灰黄色、青灰色球状风化中、细粒砂岩与本溪组整合接触。化石丰富，有蜓类、腕足、腹足、瓣鳃类和棘皮等动物化石，植物化石有真蕨类、种子蕨类、鳞木类、芦木、卵脉羊齿等。属海陆过渡沉积。
2）中石炭统（C2）(https://www.daowen.com)
本溪组（C2b）：厚度82 m左右，分布范围广泛，以石门寨西剖面最具代表性。下部为褐黄色铁质鲕粒砂岩、含铁质结核的铝质黏土岩、炭质页岩、粉砂岩，夹煤线。中上部为中、细粒石英砂岩、粉砂岩与页岩互层，顶部灰色泥岩夹3～5层泥灰岩透镜体，为该组的顶界标志。该地层含大量动、植物化石，有蜓类、腕足类、腹足类、瓣鳃类和珊瑚等动物化石以及大脉羊齿等植物化石。与下伏中奥陶统马家沟组呈平行不整合接触，不整合面上为褐黄色铝土质风化残积层。该组属于典型的海陆过渡沉积。
4.下古生界（Pz1）
由于受早古生代后期加里东运动的影响，本区在中奥陶世末就处于抬升状态，缺失上奥陶统和志留系，只发育有中、下奥陶统和寒武系。
（1）奥陶系（O）
奥陶系与寒武系在沉积上具有继承性，分布特点相同，主要出露于柳江向斜的两翼（附图3-1）。
1）中奥陶统（O2）
由于中奥陶世末期的加里东运动，发生区域上的抬升，中奥陶统上部地层剥蚀，只保留了马家沟组地层。
马家沟组（O2 m）：厚度大约101 m，石门寨西和潮水峪等地区露头最具代表性。岩性主要为灰白色灰质白云岩、白云岩、含燧石结核白云岩等。化石主要有头足类、腹足类、腕足类和牙形石等。属浅海、泻湖蒸发岩相的环境沉积。与下伏的下奥陶统亮甲山组整合接触。
2）下奥陶统（O1）
亮甲山组（O11）：厚度128 m，出露比较广泛，亮甲山、潮水峪等地最典型。灰色、灰白色砾屑灰岩、竹叶状灰岩、生物碎屑灰岩、虫孔灰岩、含燧石结核或结核条带灰岩。化石主要有头足类、腹足类和牙形石。属比较稳定的浅海环境沉积。与下伏冶里组整合接触。
冶里组（O1y）：厚度150 m左右，出露于石门寨亮甲山、潮水峪等地。底部为砾屑灰岩、下部为深灰色厚层隐晶质灰岩、虫孔灰岩，上部为紫红色砾屑灰岩、灰色灰岩、泥质灰岩。含笔石、牙形石、头足类和海绵骨针化石。属浅海环境沉积。与下伏寒武系凤山组整合接触。
（2）寒武系（∈）
主要出露于柳江向斜的两翼部位。
1）上寒武统（∈3）
凤山组（∈3f）：厚度92 m，分布范围较广，以潮水峪东北的剖面最典型，主要为灰色砾屑灰岩、竹叶状灰岩、薄层泥质条带灰岩及黄绿色页岩。三叶虫化石丰富。为动荡的浅海环境沉积。与下伏长山组整合接触。
长山组（∈3c）：厚度20 m左右，与凤山组和崮山组分布一致。岩性以砾屑灰岩为主，其次为泥质条带灰岩、泥质灰岩及页岩。化石以三叶虫类为主。为比较动荡的浅海环境沉积。与下伏崮山组整合接触。
崮山组（∈3g）：厚度102 m，以潮水峪东北的剖面最典型。岩性为紫红色砾屑灰岩、竹叶状灰岩、叠层石灰岩、藻灰岩以及紫红色含硅质结核灰质泥岩。为比较动荡的滨浅海环境沉积。与下伏中寒武统张夏组整合接触。
2）中寒武统（∈2）
张夏组（∈2z）：厚度130 m，在寒武系地层中张夏组分布最广，柳观峪、秋子峪都有出露，潮水峪东北的剖面最具有代表性。以鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩和叠层石灰岩为主。三叶虫化石含量丰富。为典型的滨浅海环境沉积。与下伏徐庄组整合接触。
徐庄组（∈2x）：厚度101 m，分布较广泛，以东部落西山和柳观峪的剖面最具代表性。以黄绿色页岩为主，夹少量的灰岩和鲕粒灰岩透镜体。古生物化石以三叶虫最丰富。属浅海和潮坪相交互沉积。与下伏毛庄组整合接触。
毛庄组（∈2m）：厚度80 m左右，以沙河寨西山和柳观峪剖面最具代表性。岩性以紫红色或猪肝色泥岩为主。化石以三叶虫中的褶颊虫为主。属炎热干旱气候下的潮坪沉积。与下伏馒头组整合接触。
3）下寒武统（∈1）
馒头组（∈1m）：厚度70 m左右，以沙河寨西山和东部落北山剖面最具代表性。岩性主要为红色、砖红色泥岩，夹灰质白云岩透镜体。生物化石主要以三叶虫为主，见藻类和少量核形石。为干旱环境下的潮间、泻湖环境沉积。与下伏府君山组平行不整合接触。
府君山组（∈1f）：厚度146 m，以东部落剖面最具代表性。岩性主要为灰色厚层状砂屑灰岩、豹皮状白云质灰岩、虫孔灰岩、含燧石条带白云岩。属滨浅海环境沉积。与下伏上元古界景儿峪组平行不整合接触。
5.上元古界（Pt3）
本区缺少下、中元古界，上元古界青白口系（Pt3Qb）是该区目前发现的最古老的沉积地层，距今800～1000 Ma，划分为长龙山组（Pt3ch）和景儿峪组（Pt3j）。
青白口系（Pt3Qb）
景儿峪组（Pt3j）：厚度54 m左右，主要分布在盆地东部，以李庄北沟剖面和张岩子剖面最具代表性。下部为黄褐色含砾铁质海绿石石英砂岩，中上部为紫红色泥岩、灰绿色薄-中厚层泥岩，顶部为蛋青色含海绿石灰质白云岩。属滨浅海、潮坪沉积。与下伏长龙山组整合接触。
长龙山组（Pt3ch）：厚度91 m左右，主要分布在柳江向斜南部的鸡冠山和盆地东部的张岩子等地。岩性为砾岩、含砾砂岩、海绿石石英砂岩。发育槽状交错层理、楔状交错层理、板状交错层理、波状交错层理、大型波痕层理、水平层理和波纹层理。属典型的滨浅海沉积。与下伏的上太古界角度不整合接触。
6.上太古界（Ar2）
白庙组（Ar2b）：上太古界为花岗片麻岩、正长花岗片麻岩、角闪花岗片麻岩和黑云母片麻岩以及花岗伟晶岩和石英伟晶岩等，是本区最古老的岩石，为该区古老的基底。花岗片麻岩岩体规模大，主要出露于沿山海关—秦皇岛—北戴河沿海一线。正长花岗片麻岩多呈小规模岩体分布于花岗片麻岩岩体中，在鸡冠山山脚处有分布。角闪花岗片麻岩和黑云母片麻岩也呈小规模岩体分布于花岗片麻岩岩体中，在老虎石和联峰山有分布。伟晶岩多呈岩脉状分布于花岗片麻岩及其他岩体中。
