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。
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。
泥盆系几乎遍布全县各地，发育较完全，下部为碎骨岩；上部为碳酸盐岩；局部相变为硅质岩，总厚度为3348米。
石炭系在本县有零星分布，但发育不全，以下石炭统为主。
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、亚粘土、细砂；下部砾石层夹泥岩层。
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。
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