二叠系上统（p2）：上部为紫红、灰绿、黄绿等色的砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层回旋层，下部为微晶、隐晶、斑状及杏仁状玄武岩组成；
二叠系下统（p1）：上中部为灰、深灰色中―巨厚层状的石灰岩，夹少量薄层泥岩，底部为灰、灰黑色页岩、泥沙岩夹少量砂岩及粉砂岩。
前震旦系（y2）：灰白、肉红色花岗沉积岩构造：
泥岩：在铁路沿线100至200米处的河流两岸存在大量的泥岩，属侏罗系泥岩，由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，颜色为褐色，质地松软，固结程度较页岩弱，遇水软化，不利于桥墩的修建。
后田坝的泥岩内部带有石膏状纤维，因此富含so42―，容易对桥墩造成腐蚀，因此工程性质差。石膏具有遇水易膨胀。
侏罗系泥岩：失水易干缩的性质，因此也不利于桥墩的修建。
页岩：具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，用硬物击打易裂成碎片，具有薄页状层理构造的粘土岩，属于三叠系上统。页岩致密，硬度低，表面光泽暗淡。含有机质的呈灰黑、黑色。页岩抗风化力弱，易出现葱花状风化构造，在地形上常形成低山低谷。页岩不透水，往往成为不透水层或隔水层。
层积岩：沉积岩的形成：水底淤泥等沉积物由于水的退却二出露地表，形成未固结的土，一段时间后，经物理化学作用，土里的水逐渐蒸发，土质逐渐固结，形成固结土，最终形成沉积岩。铁路沿线1800米左右处可以明显的看到层积岩层面构造。
层积岩的层面构造：层面构造是指层积岩层面上保留有层积时水流、风、雨、生物活动等作用留下的痕迹，如波浪拍打过的痕迹、虫迹、泥裂、雨痕等在线路沿线1800米处有大面积的层积岩出露。
岩层产状：走向n165°倾向252°倾角83°
白云岩：主要矿物为白云石，含少量方解石和其他矿物，主要成分为碳酸镁钙，颜色多为灰白色，遇稀盐酸不易起泡，滴镁试剂由紫变蓝，岩石露头表面常具刀砍状溶蚀沟纹。属于三叠系中统。在铁路沿线550米处有大量白云岩存在。
砂岩：由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。决大部分砂岩是由石英或长石组成的。属三叠系下统。
峨眉山玄武岩：主要为陆相裂隙式或裂隙―中心式溢出的基性岩流，以玄武岩为主，局部地区有粗面岩、安山岩、流纹岩及松脂岩等。常具拉斑玄武岩结构、气孔及杏仁状结构。颜色为灰绿、绿灰或暗紫色。多为隐晶和斑状结构，属二叠系上统。
石灰岩：方解石矿物占绝大部分，有时含少量白云石、粉砂砾、粘土等。纯石灰岩为浅灰白色。性脆，遇稀盐酸时起泡剧烈。有竹叶状、团块状等结构。还有由生物碎屑组成的生物碎屑灰岩等。属二叠系下统。
3、地质构造：
（1）、断层
a、报国寺断层
报国寺断层发育在报国寺和伏虎寺之间，向北延伸至龙门洞口，再继续向北向西方向延伸，长约8公里，倾向西至西南，为高角度逆断层，上盘为t3，下盘为j。在报国寺附近错失了全部厚度近1000米的伤三叠统须家河组地层，使雷口坡组直接掩复于中侏罗统沙溪庙组之上，断层两盘地层全部直立倒转，破碎带较宽，但因其发育于山麓地带，大多为松散堆积物及植被所掩盖。报国寺断层为逆断层，上盘上升，下盘下降。沿断面上盘为三叠系上统，下盘为侏罗系。
b、伏虎寺断层
伏虎寺断层是逆断层，上盘为t2，下盘为t3，产状方面，走向是131°，倾向是41°，倾角是89°。
c、牛背山断层
牛背山断层发育于牛背山背斜核部，走向北西，断层南起麻柳湾，北至石店，全长约9公里，断层倾向南西，倾角较陡，在挖断山垭口，下二叠统灰岩覆盖于上二叠统峨眉山玄武岩之上，在峨高公路两河口一带，下二叠统灰岩被错断，岩石破碎，节理、劈理、构造透镜体等现象明显，为逆断层，为pi、p2的分界线。有擦痕和阶步。产状方面，走向是133°，倾向是224°，倾角是57°。
（2）节理
剪节理：剪节理又称剪切裂隙或者破劈理，处处可见，尤其是侏罗纪以前的钢性岩石。剪节理形成于主构造破碎带的边缘，如果是密集带又可称为劈理化带或构造破碎带，是一种比较平直、紧闭、陡倾角（80―90度）的裂隙。单组剪节理（又称剪切裂隙）延伸可以较长，地质构造力学把它叫做扭性裂隙。剪节理经常成对出现，在龙门洞水电站对面岩层有许多剪节理，为表生节理，没有一定规律性和方向性。