郎溪县的大地构造属下扬子台坳的皖南陷褶断带的东北端。境内主要分布志留系以来的地层，缺失太古界、元古界地层，印支期、燕山期岩浆活动频繁，形成了侵入岩和喷出岩。受多旋回构造运动的影响，境内形成了北东向、近南北向和北西向的褶皱和断裂。郎川河断裂是郎溪县的重要地质界线，其南为背斜上升区，其北为向斜下降区，岩浆岩主要分布于其北部和东北部。
（一）地层
一、志留系
分布于县内南缘、中部和东北部，如伍牙山、亭子山、鸦山岭、老树尖等地，出露总面积约75平方公里，呈北东向延伸，主要岩层为石英砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质页岩等，厚200～500米不等，平均400米左右。
二、泥盆系
分布于境内东北缘和南缘丘陵地区，如凌笪乡、岗南乡、姚村乡等都有分布，出露面积约10平方公里，主要岩层为紫红色细粒石英砂岩、石英砾岩、砂质泥岩等，厚50～300米，平均厚200米。
三、石炭系
分布于境内的岗南、凌笪、十字、涛城4乡镇的前锋山、独山、石槽和白云山等地，出露总面积约5平方公里，主要岩层为砂质灰岩、泥灰岩、页岩、石灰岩、白云岩等。
四、二迭系
分布于境内岗南、凌笪等乡的局部地区，出露总面积仅2平方公里，常与其下石炭系成层出露，主要岩层为灰岩、页岩、硅质岩、泥灰岩、灰质页岩等。
五、三迭系
分布于境内岗南乡的羊毛介山(野猫介山)、凌笪乡的三官地、涛城镇的白茅岭、姚村乡的虾子岭等地，总面积约5平方公里，主要岩层为钙质页岩、硅质页岩、泥灰岩、薄层灰岩、灰岩、白云质灰岩、粉砂岩等。
六、侏罗系
分布于境内东北部的岗南、凌笪2乡境内，出露总面积约30平方公里，主要岩层为安山质角砾岩、安山质集块岩、凝灰质粉砂岩、含砾砂岩、粉砂岩、砂岩等。
七、白垩系
分布于境内的十字、水鸣、南丰、飞鲤等乡镇，出露总面积约40平方公里，主要岩层为灰紫色凝灰质砾岩、凝灰质细砂岩、暗紫色细砂岩、泥岩、钙质粉砂岩等，厚度47米。
八、第三系
分布于境内的涛城镇，呈小块零星出露，常覆白垩系地层之上，组成缓起伏丘陵，总面积不足10平方公里，主要岩性为红色砂砾岩、含砾砂岩和泥岩等，厚度仅30米左右。
九、第四系
分布于境内岗南——白茅岭以西和十字——毕桥以南一线的广大北部地区，尤其是沿郎川河、沙河、毕桥河主支流沿岸以及南漪湖湖滨。第四系厚度最大，一般可达100～200米，表层由全新统组成，其下有中更新统和上更新统分布。而在岗冲起伏地带往往缺失全新统，如十字镇、飞鲤乡、毕桥镇等地中更新统直接出露地表，而北部钟桥、梅渚、下湖一带地表大片分布上更新统。第四系全属松散沉积，但岩性变化较大，中更新统以棕红色砂质粘土、杂色泥砾、红色蠕虫状泥砾为主；上更新统为浅棕色中～细砂、砂质粘土；全新统为灰黄色含砾中～细砂、粉砂、砂质粘土；淤泥质粉砂、粉砂质淤泥等。全县第四系出露面积约600平方公里。
(二)岩浆岩
一、姚村岩体
位于姚村一带，岩体侵入志留系和泥盆系，为花岗岩类侵入岩。岩体分相明显：边缘相细粒花岗岩，过渡相中细粒斑状花岗岩，中央相粗粒钾长花岗岩。相带之间渐变过渡，边缘相细粒花岗岩呈花岗结构，过渡相中细粒斑状花岗岩呈似斑状结构，中央相中粗粒钾长花岗岩呈花岗结构。岩石含暗色矿物极少，属浅色花岗岩系列。岩体含磁铁矿、黄铁矿、钛铁矿、硬锰矿、自然铜、自然铅等重矿物。
姚村岩体定量矿物成份表
(表2-1)

二、庙西岩体
主要分布于广德县境内庙西、下寺等地，仅西部边缘延伸入郎溪县东北部岗南、凌笪等乡境内。岩体侵入石灰岩和流纹岩内，边缘呈脉状、舌状插入流纹岩之中。岩体经同位素绝对年龄测定为1.26亿年前形成，系早白垩世产物。出露县境内的岩体可分过渡相、边缘相，前者为中细粒斑状花岗岩，后者为细粒花岗岩和细粒花岗斑岩。
岩石矿物成份与含量变化不大，从边缘至过渡相，钾长石与石英略显增多，而斜长石、黑云母却渐减少。岩体中含磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、辉钼矿、自然铅等。庙西岩体定量矿物成份，详见下表：
庙西岩体定量矿物成份表
(表2-2)

(三)地质构造
一、褶皱构造
(1)虾子岭背斜在郎溪县西南部与宣州市接壤处，呈北东向延伸，东北部位于郎溪县境内，两翼分别为西北和东南倾斜，倾角30°，为对称背斜，核部最老地层为唐家坞组，两翼为王通组。
(2)亭子山背斜在郎溪县与广德县毗连处，北起牛尾巴山，南至亭子山附近，轴向20°～40°，总长13公里，郎溪境内5公里。核为唐家坞群下段，两翼为唐家坞群上段和龙山组，总的轴面倾向南东，为西北翼略陡、东南翼稍缓的背斜，北段西北翼倾角30°～40°，东南翼倾角20°，南段西北翼倾角50°，东南翼40°。 (3)伍牙山背斜在郎溪县东北部伍牙山一带，呈北西向展布，核部由上志留系组成，两翼最新地层为上三迭系，北起水介山，南至上独山，共长约12公里，轴面倾向北东。庙西岩体的西部穿插至背斜内部，背斜显得比较破碎，两翼不对称，东北翼平缓，倾角21°，西南翼稍陡，倾角32°，背斜被多条断层切割，南段、北段都发生明显位移现象。
(4)白茅岭向斜在郎溪、广德两县接壤处，呈北东向延伸，长10公里，核部为下三迭系，两翼为上志留系、石炭系和二迭系，向斜南北长、东西窄，平面形态具椭圆形特征，向斜为北东向和北西向两组断层切割。
(5)梅渚盆状向斜向斜核部在梅渚，由广德组构成，呈圆形，直径4公里，核部外围零星分布大王山组，向中心倾斜，倾角20°～30°。
(6)十字铺坳陷在十字铺及邻近地区，为上白垩统宣南组充填坳陷，地层倾角平缓5°～15°。为宣南坳陷的次级坳陷。
二、断裂构造
(1)伍牙山断层在伍牙山背斜东南翼，北东走向，长8公里，由下泥盆系～中上三迭系组成，地层重复出现，断层形迹清晰。
(2)伍牙山西断层在伍牙山西侧，北东走向，长2.5公里，由下泥盆系至中、上三迭系组成。
(3)罗市断层在伍牙山背斜东南翼，北东走向，长1.2公里，破坏了伍牙山背斜的完整性，组成地层为下泥盆系至中三迭系。
(4)野猫岕断层在伍牙山背斜西北翼，呈北东向展布，长1.1公里，斜切伍牙山背斜，断层带岩层较破碎，有显著岩层蚀变现象，由下泥盆系至中三迭系组成。
(5)上独山逆掩断层在亭子山背斜西翼，走向北东与背斜轴平行，破坏背斜完整性，断层带岩石破碎，可见角砾岩，全长3.2公里，断层面倾向南东，由上泥盆系至中三迭系地层组成。
(6)上三门里断层在郎溪县与广德县交界处，亭子山背斜北端，近南北走向，长4.2公里，斜切亭子山背斜，地层错动明显，由下泥盆系至中三迭系组成。
(7)平塘村逆断层在姚村乡境内，斜切姚村岩体，北东走向，断层面倾向南东，倾角50°～85°，全长15公里。沿断层带岩石破碎，并可见断层角砾岩和擦痕，由下志留系至中泥盆系和燕山期火山岩等组成。
(8)陈家湾断层在姚村乡境内姚村花岗岩岩体中，呈北东向展布，断层面倾向南东，倾角65°～85°，近似陡立，全长16公里，沿断层带岩层破碎，宽达2～3米，并发生硅化现象，断层上、下盘都由岩体组成。
(9)三角塘断层在郎溪县与宣州市接壤的虾子岭背斜北部，北东走向，与背斜轴向近似，全长4.2公里，在郎溪境内为1.8公里，沿断层带岩石破碎，由下志留系至中泥盆系组成。
(10)上独山断层在亭子山背斜北端，延伸于郎溪、广德2县，走向北西，全长60公里，郎溪境内38公里。沿断层带岩石破碎，灰岩大理岩化，由下、中泥盆系至上二迭系组成。
(11)安凌村断层在郎溪、广德2县毗连处白茅岭北侧，北西走向，断层面倾向南西，倾角65°，全长6.5公里，在郎溪县境内3公里，沿断层带岩石破碎，且断层三角面为角砾岩发育。
(12)石山断层在伍牙山背斜西南翼，走向北西，长5.5公里，地层发生明显错动，由泥盆系、二迭系组成。