嵩山地区古元古界称嵩山群，主要分布在当阳山、少室山、太室山、五指山一带，是构成嵩山的主体岩性，自下而上分为罗汉洞组、五指岭组、庙坡组和花峪组。

一、罗汉洞组

在罗汉洞至金沟一线可以观察到嵩山罗汉洞组的全部地层，本组可分两段。

下段下部为灰白色厚层状粗粒石英岩，其底部局部有数层变质砾岩层。砾石成分主要为石英岩、磁铁石英岩、脉石英、绢云石英片岩及片麻岩。砾石大小不等，一般10—30厘米，滚圆度良好，胶结物为含铁的砂泥质，厚155米。上部为白色厚—巨厚层状中细粒石英岩，厚391米。

上段为浅黄白色—灰白色厚层状粗粒石英岩夹绢云石英片岩厚203米。

该组岩石具粗细相间的韵律性特征，其中发育着对称波痕、交错层理、泥裂、槽模、沟模等沉积构造。

罗汉洞组底部变质砾岩铷——锶法全岩等时线年龄为19.52亿年。

罗汉洞组与五指岭组为整合过渡关系，在金沟可以见到两组接触关系。嵩山群与登封岩群为高角度不整合接触关系，底部变质砾岩的底界不整合面，随同地层褶皱在大多数地区发生过拆离滑脱和韧性变形，界面两侧已糜棱岩化，砾石强烈拉扁拉长。

二、五指岭组

主要分布于嵩山以东五指岭地区。根据岩石组合分为三个岩性段：

（一）五指岭组一段卢崖寺寺里沟北出露齐全，岩性为灰白、浅黄褐色石英岩与绢云石英片岩互层，顶部为紫红色石英岩和不稳定的白云岩，白云岩之下局部有一层厚约10米的紫红色绢云千枚岩，微含磷，个别地方P205达15%，厚104米。

五指岭组展布于嵩山东坡，位处大塔寺复背斜向三官庙复向斜过渡的一个平卧倒转背斜的倒转翼上，地层褶皱强烈，次级构造发育，是研究嵩山群第一世代构造形态的好地区。

（二）五指岭组二段出露在登封唐庄铁匠沟西至张家门北。岩性为青灰色，浅灰色千枚状石英绢云片夹薄层石英岩，顶部有一不稳定的白云岩，厚304米。

五指岭组二段二云石英片岩铷——锶法全岩等时线年龄为17.99亿年。

五指岭组二段剖面末端的纸坊水库一带，嵩山群第二世代构造变形比较发育，它强烈地改造和掩盖了第一世代构造形迹。根据褶皱样式、方位、轴面面理性质褶皱再褶曲、面理交切、线理截割等标志，可以分辩两个世代的变形和迭加关系。

（三）五指岭组三段出露在登封唐庄井湾岩棚至庙坡一带，底部为一层厚10.3米的浅紫—灰白色，厚层状中—粗粒含绢云、绿泥石英岩，交错层理极为发育，特征明显。往上多为绿泥绢云片岩，夹石英片岩，铁质石英岩，绢云片岩，上部具数层厚8—10米的假象磁铁矿层。顶部为铁质绢云石英片岩、铁质石英岩及含炭绢云石英片岩，总厚301米。

在庙坡山顶处可以见到五指岭组三段与庙坡山组的接触关系。五指岭组三段顶部为深灰色含炭质绢云石英片岩，庙坡山组为灰白色厚层状石英岩，二者为整合接触，地貌标志明显，容易辩认。

三、庙坡山组

庙坡山组分布于五指岭地区，出露在庙坡山和寨上东坡一带，岩性下部为灰白色厚层状粗粒石英岩夹细粒石英岩（即天然油石层），中部为厚层状中粗粒石英岩夹黑色条带状磁铁石英岩，上部为中厚层粗粒石英岩夹紫红色条带状赤铁石英岩，顶部夹不稳定的千枚状绢云石英岩，厚305米。岩层中普遍发育波痕、交错层理，局部层面见泥裂等。

庙坡山组顶部为紫红色铁质石英岩，花峪组为紫红色铁质千枚岩。两者为整合接触，界线清楚，容易识别。

剖面上庙坡山组组成一个倒转向斜的核部，褶皱形态紧密，轮廓清晰。

四、花峪组

出露在大花峪和寨上东南，自下而上分为四层，总厚约194米。

第一层为紫红色铁质千枚岩、紫红色角砾状千枚岩、夹紫灰色绢云千枚岩。本层顶部有一层含磷千枚岩，厚度0.5—3米，局部P2O5含量可达33%，为块状微晶质磷矿，厚22米。

第二层为灰白色，灰黄色厚层状白云岩，泥质白云岩，偶夹千枚岩。产锥迭层石，厚77米。

第三层为紫灰色千枚岩，岩性与第一层相似，但铁质较少，颜色灰紫色、灰白色者居多。底部有一层不稳定的含磷千枚岩。其中亦有角砾状千枚岩，厚53米。

第四层为灰白色中厚层石英岩，岩石比较破碎，厚42米。