本区中生界仅有三迭系，与下伏二迭系呈整合接触，大金店南王堂水库、券门水库、茶亭沟一带出露较好。一、下三迭统下部为刘家沟组，上部为和尚沟组。（一）刘家沟组以灰紫、紫红色砂岩为主，夹大量砂质、粉砂质粘土岩或钙质粉砂岩。下部为红灰色巨厚层中粒石英砂岩（称金斗山砂岩），在地貌上多形成单面山，厚375米。本组含多层钙质同生砾岩，夹薄层灰黄色砾状泥灰岩和灰色灰岩，粘土层中常含钙质结核，细砂岩常具波痕、泥裂、雨痕等层面构造，靠下部部分岩层的层面虫迹发育，但生物化石甚少。产哺乳动物化石二齿兽和孢粉。本组为炎热干燥气候条件下的河、湖相沉积。（二）和尚沟组以鲜红及暗紫红色砂质页岩、页岩、粉砂岩为主，夹暗紫红色一细粒石英砂岩。顶部粉砂岩含大量虫痕迹化石及浅水生物潜穴。本组属滨湖及浅湖相沉积，厚229米。