形成
芒碭山地質公園景觀芒碭山位於豫、魯、蘇、皖四省交界處的黃淮河沖積平原，它東接徐淮，南依澮水，西連商汴，北枕隴海，總面積50平方公里，是一座以典型地質剖面、殘丘地貌為主，以人文和生態為輔的綜合性地質公園。
地質資料顯示，芒碭山在地質構造上位於華北地台南緣，從中元古代（距今16億年～10億年）至今，它主要經歷了6次大的地殼運動，才最後形成了今天的骨架。
在距今約14億年前，地球上發生了被稱為呂梁運動地殼運動，此後，華北地台全面緩慢下降，由準平原狀態轉為濱海—淺海氧化環境，由薊縣紀（距今14億年～10億年）一直延續至中奧陶世的晚期（距今約4.6億年）。在距今約4.61億年的中奧陶世晚期，該區發生了名為加里東運動的地殼運動，華北地台又整體抬升，結束古生代海侵，轉為風化剝蝕階段，這一階段持續到晚古生代中石炭世（距今約3.45億年）。
在距今3.54億年～2.90億年，這裡發生了被稱為華里西運動的地殼運動，結束了華北地台的長期剝蝕，地殼震盪活躍，海陸變遷較快，海進時期為碳酸鹽岩沉積；海退時為陸源碎屑沉積，多為泥岩、砂質泥岩、砂岩，植物化石極為豐富，並夾多層煤。
在距今2.55億年～2.05億年，該區又發生了名為印支運動的地殼運動，華北地台整體抬升。之後，又發生了燕山運動，主要表現為強烈的褶皺與斷裂並伴隨著岩漿的噴發與侵入活動，之前的地質構造格架被肢解和改造，形成新的構造格局並保持至今。
芒碭山地質公園的主體是沉積岩，岩石是地殼的主要組成部分，它記錄著地球的滄桑演化，宛若一部地殼發展演變的鴻篇巨著，向人們展示地球滄海桑田的變遷。
芒碭山地質公園展館內景在距今約6500萬年的新生代,這裡發生了喜馬拉雅運動，河南省東部與西部的地殼變化出現了顯著的差異性，豫西隆升為山丘環境，東部整體下降，燕山期隆升的山嶽、丘陵成為廣闊的盆地，由剝蝕轉向接受沉積。芒碭山現存地貌就是這次運動所致，也就是說，芒碭山與今天相似的骨架形成於這一時期。
經歷大自然14億年的精心雕琢，形成了芒碭山地區以平原為主，兼有剝蝕殘丘的地貌特徵，並為這裡帶來了豐富的礦產資源。在芒碭山附近蘊藏著多種礦產資源，探明有白雲岩礦、大理石、花崗岩、高嶺土、石英岩、磁鐵礦17種之多，且儲量大、品位高、易開採，其中以煤的儲量最大，這裡優質煤儲存面積達1300平方公里，精查儲量32.43億噸，另有遠景儲量約20億噸，年開採能力超過2000萬噸，是全國六大無煙煤基地之一。
奇峰怪石是芒碭山主要的喀斯特地貌景觀，它的成因除了岩溶作用外，人為開採也是一個重要原因。這些怪石形狀奇異，有的如利劍直刺蒼穹，有的如老人端坐沉思，有的如擎天一柱，有的兩峭壁間形成人造峽谷，有的斷層面光滑如鏡。
構造
芒碭山地質構造芒碭山主要地質景觀有鮞狀灰岩、竹葉狀灰岩、波痕、石蛋、化石、斷層等十幾個景點。
斷裂構造：位於保全山北側，北東—西南走向，斷裂面傾向北西，落差大於130米。大的斷裂帶內多被新近系紅棕色粘土所充填，有的還充填有稜角俱全的灰岩塊，十分壯觀。當地人稱這種現象為“攜子抱孫”。在保全山、僖山、李山頭隨處可見。本區斷裂構造發育，主要是高角度正斷層，構造形跡清晰可見，比較顯著的有僖山近東西向斷層組，向東隱沒於新生界入安徽省交與豐縣-渦陽斷裂帶，向西沒入第四系地層。北東向和北西向兩組裂隙發育，可能是受附近的大型構造影響所致。裂隙面多充填有方解石，形成脈狀、網狀，有的方解石集中生成次生礦物——霞石，還有的生成小型石鐘乳、石筍等。
鮞狀結構：主要分布於上寒武系各組的石灰岩中，把這類石灰岩定名為鮞狀灰岩。鮞粒的形狀多呈球狀，斷面可見中心有一質點，以此質點為圓心具同心狀，這個質點是懸浮於溫暖且含鹽度稍高、清澈海水中的碎屑物質被碳酸鈣等鹽類包裹沉澱而成。
竹葉狀構造：在上寒武系分布較廣泛，形成於水動力條件較強烈的高能量帶，如潮坪、潮間帶等淺海環境。在這種環境下尚未固結堅固的岩石被波浪水流衝擊而破碎，碎塊被磨蝕成長條形、扁圓形、橢圓形等類似竹葉的形狀，再沉積，其孔隙中被方解石膠結，固結成岩，“竹葉”常呈深玫瑰色、紫色等，膠結物為青灰色。另外還有礫狀灰岩，礫塊多呈土黃色、淺褐色等，膠結物青灰色、灰黃色，其成因類似竹葉狀灰岩。
神龜探海波痕：賦存於上寒武系崮山組石灰岩中，在保全山、李山頭的層面上分布比較廣泛。其中有一個層面出露面積100平方米，波痕保存完整，波峰（谷）的走向基本垂直於岩層的傾向呈直線型。層面被鐵質污染成紫紅色，形成於淺海潮間帶，具有一定的觀賞價值。
巨型水平層理：賦存於上寒武系和下奧陶系的碳酸鹽岩中，各細層之間的界面相互平行亦較平整，說明是在水動力比較穩定的條件下形成的。僖山的石灰岩水平優美的層理，如同一摞摞圖書擺放在那裡，等待人們閱覽。
礫狀構造——僖山石蛋：賦存於寒武系灰岩中，其水動力環境類型與竹葉狀灰岩相似，在保全山、僖山的層面上見到。唯僖山在一不足8平方米範圍內保存完整、且個體一般大於15厘米，具有一定的觀賞和科學研究價值。
