一、地层
阳朔县地层出露以泥盆系分布面积最广,其次为寒武系、石炭系、白垩系、第四系。泥盆系:几乎遍布全县各地,发育较完全,下部为碎屑岩,上部为碳酸盐岩;局部相变为硅质岩,总厚度3348米。阳朔镇、白沙镇一带以中、上泥盆统地层为主,杨堤乡、金宝乡、普益乡、高田镇、兴坪镇一带以上泥盆统为主,主要由灰岩、白云岩、泥质灰岩和硅质岩组成。寒武系:分布在老厂、架桥岭、三县界等地。因被上古生界覆盖,分布零星,出露不完整,且露头较差,岩性较单一。其中碳酸盐岩标志层仅局限于兴坪镇老厂一带。有碳酸盐岩出露的地段,未见顶和底,可见厚度大于3579米,岩性主要为页岩夹砂岩及少量灰岩、白云岩,下部多页岩,上部多砂岩。页岩以绢云母页岩为主,少量为粉砂质页岩及炭质页岩。炭质页岩呈灰、灰绿色及黄绿色,具微层理、斜层理、交错层理。石炭系:在县内有零星分布,但发育不全,以下石炭统为主。兴坪镇一带属下石炭统岩关阶(碳酸盐岩相)中段和下段,厚度382米。中段为泥质灰岩,夹钙质页岩、海百合灰岩;下段为白云岩,夹少量灰岩。福利镇梯山根为岩关阶下段,由砂岩、沙砾岩、泥质页岩夹煤层组成。葡萄镇的葡萄街至报安一带为中石炭统,由泥质灰岩为主,夹钙质页岩、海百合灰岩组成。福利镇枫林、夏村和高田镇中板塘一带有小面积上石炭统出露,由页岩、炭质页岩、夹钙质页岩等组成。白垩系:仅在白沙镇五里店有小面积零星出露。第四系:分布全县的低洼地带及沿河两岸,属全新统,上部为亚砂土、亚黏土、细砂;下部砾石层夹泥炭层。
二、地壳演变
上述县内出露的地层,都是漫长地质历史时期中淺海沉积的产物。形成于今5亿年前的寒武系地层,在4亿多年前的加里东构造运动阶段褶皱抬升成陆,遭受长期风化剥蚀。晚古生代初,地壳下降,海水浸入,因此在距今约2.8亿年至4亿年的石碳纪和泥盆纪时代,桂林阳朔地区又成为一片汪洋大海,是古地中海黔桂海的部份。在广阔、温暖的淺海中,沉积了几千米厚的石灰岩和砂、页岩。二叠纪后,阳朔附近由于地壳上升而逐渐成为陆地。三叠纪末(距今约1.9亿年)的印支运动。使地区岩层受到强烈挤压,形成了桂林至阳朔复式向斜褶皱,初步奠定了阳朔至桂林地区的地质构造和地貌格局。其后在中生代中,晚期和新生代的燕山运动和喜马拉雅运动期间,阳朔地区也都受到影响,形成了一些断裂和小型模褶皱,迭加在印支期产生的构造之上。
阳朔地壳上升成陆之后,石灰岩层即遭到风化剥蚀,经过漫长地质年代的溶蚀、浸蚀作用,终于发育成为以峰丛洼地和峰谷地为代表的,具有不同发育阶段和不冈类型地表、地下岩溶地貌形态的世界典型热带岩溶地区。