在研究区,奥陶纪地层主要包括铜山组(O1t)、大伊希康河组(D1-2dy)、多宝山组(O1-2d)、裸河组(02-3lh)。铜山组岩性组合为灰白色变细粒石英砂岩、长石石英砂岩、凝灰质砂岩、粉砂岩夹粉砂质板岩、泥质板岩、薄层灰岩或灰岩透镜体。大伊希康河组为变质细砂岩、粉砂岩,绢云母板岩夹硅质板岩、泥质硅质岩与结晶灰岩透镜体。多宝山组岩性组合为变中酸性火山岩,变玄武岩,变细砂、粉砂岩。裸河组二段为泥质灰岩、生物碎屑灰岩和泥质板岩的组合;裸河组一段为变质砂岩、变质泥质粉砂岩、中细粒变石英砂岩、粉砂质板岩、板岩的组合。奥陶系沉积相模式主要有两种:潮坪相沉积模式、局限台地相沉积模式。铜山组、大伊希康河组、裸河组一段沉积相属于潮坪相沉积模式,沉积环境为潮间带与潮上带更替的潮坪环境;裸河组二段沉积相属于局限台地相沉积模式,沉积环境为局限台地环境。研究区中,奥陶纪侵入岩主要以花岗闪长岩、石英闪长岩为主,锆石206Pb/238U测年结果为445±2Ma,453±12Ma,时代上属于中晚奥陶世。推测该时期岩浆侵入活动,可能与多宝山岛弧的形成有关,是地幔物质上涌的结果。对多宝山组火山岩进行主量元素分析,变质火山岩属于亚碱性系列。稀土微量元素分析,具有弧火山岩的特征,加上大量火山碎屑流成因的凝灰质物质发育,说明研究区存在大规模的火山活动,证明研究区多宝山岛弧的存在性。奥陶纪地层具有活动大陆边缘盆地性质,具体同西太平洋型(岛弧型)大陆边缘类型相似。铜山组沉积类型应为活动大陆边缘早期沉积,多宝山组沉积盆地类型为岛弧内部的弧内盆地,裸河组沉积盆地类型具有弧后前陆盆地特征,大伊希康河组沉积盆地类型为靠近大陆一侧的弧后盆地。