3.二疊系(P)
(1)下統(P1)：
1)棲霞組 (P1q)
棲霞組自上而下由五部分構成。1.碎屑巖：灰黃色泥質頁巖夾灰色薄層泥質微晶灰巖。2.臭灰巖：深灰、灰黑色中至厚層含瀝青質微晶生物屑灰巖。3.下硅質層: 灰黑色薄層硅質巖。4.本部灰巖：深灰、灰黑色中厚至厚層生物屑灰巖、微晶生物屑灰巖。富含燧石結核。5.上硅質層：深灰、灰黑色硅質巖夾含燧石結核、條帶灰巖，生物屑灰巖。厚度約為130米。棲霞組產米斯筳，早版珊瑚，南京筳等化石。棲霞組與下伏船山組呈平行不整合關系。
2)孤峰組(P1g)
以灰黑色薄層硅質巖、硅質頁巖為主，上部夾灰黃色頁巖，下部夾含磷質結合頁巖;厚度約為20米;據資料，孤峰組產阿爾圖菊石等化石;與下伏棲霞組呈整合接觸。
(2)上統(P2)：
1)龍潭組 (P2l)
可分為三部分：下部為粉砂巖、粉砂質頁巖夾砂巖;中部為中厚層長石石英砂巖、粉砂巖，可見交錯層理和小的斷層;上部為灰黃色、灰黑色頁巖、粉砂巖、砂巖及煤層;頂部為灰黃色中層生物屑微晶灰巖。龍潭組厚度約為 100米。據資料，頁巖中盛產單網羊齒、大羽羊齒、櫛羊齒及蕉羊齒等植物化石。龍潭組與孤峰組為整合接觸。
2)大隆組 (P3d)
分為三部分：下部為黃綠色頁巖夾生物屑微晶灰巖、鈣質頁巖及粉砂巖。中部為硅質巖與硅質頁巖互層，夾灰紫色頁巖。上部為頁巖，夾硅質頁巖和生物屑微晶灰巖透鏡體。大隆組約為20米。大隆組產有蛇菊石等化石。大隆組與下伏龍潭組為整合接觸。
4.三疊系(T)
(1)下、中統：青龍群(T1+2q)
湖山段下部以頁巖頁巖、薄層泥巖為主，夾灰黃色薄層泥質微晶灰巖;中部為薄層微晶灰巖與黃綠色頁巖、薄層泥巖互層;上部以薄層微晶灰巖、泥質微晶灰巖為主，夾灰黃色、黃褐色頁巖和鈣質頁巖。頂部為灰白色薄層-厚層微晶灰巖。湖山段厚度約為170米。湖山段下部產蛇菊石，克氏哈等化石;中不產弗萊明菊石。湖山段與下伏大隆組呈整合接觸。
(2)中、上統：黃馬青群(T2+3h)
以紫紅色中層粉砂巖、砂巖為主夾少量頁巖，該組地層在本區被縱向逆掩斷層斷失，僅見下部紫紅色粉砂巖;可見厚度約為30米;黃馬青組含豐富的潛穴(蟲管)遺跡化石;本區該地層與下伏青龍組滄波門段呈斷層接觸。
5.第四系(Q)
近現代沖、洪積層，有礫石層、粉砂層、亞粘土、淤泥質亞粘土等，孔山北坡人工剖面上出露較好。廣泛分布于谷地低洼處。
(三)地質構造簡介
1.孔山背斜
位于湖山煤礦之南的孔山，其軸線延伸方向為北東東方向。背斜的核部由五通組組成，其北東翼為石巖系;南東翼翼部地層因斷層切割，傾角緩，一般為25°—30°左右;北西翼傾角陡峻，多在70°一80°，甚至局部地層倒轉。孔山背斜的樞紐向南西西方向傾伏，其傾伏角在25°左右。