地质简史本县境属大别山腹地，在漫长的地史时期内，历经多次地壳运动，其发展过程可分以下几个时期；
晚太古代，本区原系海盆(又称优地槽)。由于地壳震荡运动十分频繁，海盆的沉降幅度颇大，物质来源较为丰富，在海盆沉降过程中沉积巨厚的滨海、浅海相部分次深海相复理式建造——大别山群。
晚太古代末，本区发生强烈的造山运动，产生褶皱，使大别山群普遍褶皱、隆起，形成轴迹弯曲，轴面产状多变的紧密线形褶皱——大别原始复背斜开始形成，这时陆壳迅速增长，海水退出，洋壳已转化为陆壳。早期伴有基性——超基性岩侵入及铬、铜、镍、钒、钛磁铁矿等矿产的形成。晚期发生强烈的区域变质和混合岩——花岗岩化作用。形成陆壳改造型混合花岗岩。
元古代，本区已隆起，并向东南方向扩展。吕梁运动使本区产生一系列北西向断裂构造，并发生高绿片岩相为主的区域浅变质作用和先钾后钠交代的混合岩化作用，从而形成区域变斑花岗闪长岩及变斑眼球状混合岩。
元古代末，吕梁运动继续影响本区，产生北东向与北西向复合构造，本区仍在隆起并遭受剥蚀。其后，本区处在一个相对稳定阶段，没有接受外来的物质沉积，长期遭受风化剥蚀，成为两侧沉降区的陆源碎屑供给区，这时生物稀少，只有藻类出现。
中生代白垩纪，燕山运动波及全区，是继大别山运动以来一次较为强烈的地壳运动，主要表现为断裂运动，形成南北向、北东向、北北东向的断层组合，并伴随强烈的岩浆活动，形成规模巨大的明堂山花岗岩体。本区急剧上升、隆起，形成大别山脉。
新生代第三纪至第四纪，地壳的差异性升降运动比较频繁，使大别山仍急剧上升高达千余米。随着全球性气候变冷、干燥，发生三期山岳冰川活动，塑造出近代地貌特征。
现代，本区的“V”型河谷、多级阶地及古河床的极端发育，表明本区仍在不断上升中。
地层本县属扬子地层区下扬子地层分区岳西小区，出露地层除少量新生界第四系零星分布外，均为上太古界前震旦系大别山群所占。出露厚度达13000余米。大别山群是普遍经受区域混合岩化作用改造而成的低角闪岩相和部分高绿片岩相区域变质岩系。混合岩化作用，形成各类混合片麻岩，主要类型有条带状、条痕状、眼球状、雾迷状等。沉积原岩是以碎屑岩类为主，夹页岩、粘土岩及少量碳酸盐岩石的滨海——浅海相部分为次深海相复理式建造。岩层交替明显，韵律构造发育(表2—1)。
表2——1岳西地层简表

岩浆岩境内岩浆岩发育多样，多为中、酸性岩石，既有深源岩浆侵入，也有区域混合岩化、花岗岩化作用生成。岩浆活动可划分为五台——吕梁期(蚌埠)、燕山期，即分别发生在晚太古代和白垩纪时期。
晚太古代岩体即第一次基性、超基性岩和第二次混合花岗岩类岩石。
第一次基性、超基性岩体多呈北西——北北西向成群成带分布，已知大小岩体100多个，规模小，单个岩体的出露面积一般不足1平方公里，岩体均产于大别山变质岩系中，直接围岩为各类混合岩，边界清楚，接触变质不发育，多以脉状，凸镜状整合侵入接触，延伸不大即行尖灭。岩石类型大致可分为橄榄岩类、辉闪岩类、辉长岩类等三种基本类型。主要岩体有白帽、横河、来榜、斑竹、河口畈、老鸦岭、英山沟、小河口、中关至沙村等岩体。
第二次岩体与上太古代变质岩系具时空一致性，是区域性混合岩化、花岗岩化作用的产物，是全区出露面积最大的一次岩浆活动。多分布于西南部及东北角，以中粒混合花岗岩为其主要岩性，次为变斑状或中粒混合二长花岗岩，规模较大者有司空山、主簿、皖山(大部分出境)等岩体。
白垩纪岩体在境内仅出露于西北部的明堂山岩体。属白马尖岩体西南部分。岩体横截大别山群北西向褶皱，而呈北东向延伸，组成县内驮尖、多枝尖等海拔1500米以上的山峰。其东南侧还有光岩寨小岩枝(表2——2)。
脉岩境内脉岩发育，主要岩石类型有石英正长斑岩、正长斑岩、闪长玢岩、花岗岩、花岗斑岩、煌斑岩、伟晶岩、石英脉等。脉岩多分布在断层群或破碎带中，受北北东向断裂控制，多呈脉状、岩墙状、透镜状产出，穿插围岩，界线分明，并常常突出地表，形成山脊。规模不一，长一般数十米到数百米，宽一般数十厘米到数米，少数可达数十米。脉岩主要集中在岳西——高店一带、来榜——硃屋之间，明堂山岩体内部及其附近，或在司空山、团岭、皖山三个混合花岗岩之间，其它地区亦有零星分布。
地质构造本县所处大地构造位置，隶属扬子准地台淮阳台隆岳西台拱，大别复背斜的核部。
境内地质构造十分复杂，除第四系外，大别山群均遭受褶皱和断裂变动。褶皱构造由五台——吕梁运动形成，表现为一系列紧密、线形特征明显的复式褶皱，组成一巨型不对称房盖状复背斜——大别复背斜。主轴方向多变，总体呈北西向延伸，轴迹表现为扭曲的反“S”形。不同规模的次级褶曲极发育，其中规模较大的褶曲自北东至南西有：仰天凸复向斜、英山沟复背斜、漫水河复向斜、公界尖背斜、银河——菖蒲复向斜等。
断裂构造极为发育，境内大小断裂70多条，多密集于东部及东北部，西部相对较稀疏；断裂的展布方向比较紊乱，有五台——吕梁期的北西向纵断层和北东向横断层，已难辨认。广泛发育的北东向断裂形成于印支期、燕山期以来除新发生的南北向、北北东向、北东向断裂外，先期的北东向断裂亦受到改造而复杂化。断裂规模大小不一，延伸长度一般在几公里到几十公里，断裂带宽度一般在几米到几十米，少数达百米以上。规模较大的主要断裂自北西至南东有下列8条：
(1)、大川岭逆平移断层。自东向西经黄尾河、霍山县马家河、大川岭、包家河向西出境。走向60°——70°，断层面倾向北，倾角70°——80°，沿断层线岩石破碎，破碎带宽5——20米，与断层平行的次级剪节理发育，并充填石英细脉和黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿。
(2)、宝纛河平移断层。由虎形经道义、宝纛河至新屋通过，长25公里，走向50°——60°，岩石破碎、硅化、石英细脉发育。
(3)、青天断层。青天到河口畈与宝纛河平移断层相交，走向60°，长12公里，岩石破碎，断层残山清晰。
(4)、头陀逆平移断层。由沙流河经头陀到大枧，全长16公里，走向北东，倾向320°——330°，倾角60°——78°，岩石破碎，角砾岩，糜棱岩发育，被北北东向断层错断。
(5)、来榜逆平移断层。自北东至南西经川心园、来榜、花墩至横河分成两支：北支经河图向南西延伸；南支消失于叶家山附近。走向40°——50°，延伸长达50公里，倾向北西，倾角60°——80°。破碎带宽数十米至百余米。
(6)、倒溪河正平移断层。位于店前河东，走向西北，倾向220°——225°，倾角60°，长10公里，横切银河复向斜及司空山岩体，破碎带宽近百米，岩石破碎、硅化，断层面平直。
(7)、主簿原逆平移断层。自北向南经主簿原、铜安寨、野门楼，于汤池通过，全长23公里，走向10°——40°，倾向北西，倾角62°——70°。沿断层线有数十米宽的破碎带。
(8)、菖蒲——黄柏断层。斜切本县东南角，自西至东经柳畈、菖蒲、响肠出潜山黄柏入桐城西境，长达80公里(包括境外长)，走向60°——70°，倾向南东，倾角60°——70°。沿断层线表现为平
表2——2岳西岩体主要特征简表

岳西县地质构造图

直深切河谷，动力变质强烈，普遍发育宽百米以上的碎裂岩、糜棱岩，几乎切割所有地质体。本断层具有明显的控矿作用，响肠至柳畈白云母、蛭石矿点云集，尚有铜、铅、锌、钼等矿化均以次级北东向剪节理为赋存场所(附岳两县地质构造图)。