地形地貌
岩浆岩
晋中岩浆岩不甚发育，仅见于太岳山、太行山区的太古代、下元古代出露区和昔阳县凤凰山、左权县羊角的新生界出露区。侵入时代分为太古代五台期、元古代吕梁期、新生代喜马拉雅期。
太古代五台期超基性岩
主要发现有变质超基性岩，分布于左权县粟城——桐峪一带。岩体成群出现，主要有粟城、苇则、桥上、桐峪4个岩群，分布于长30公里，宽5公里～7公里，面积约150余平方公里的狭长地带内。岩体展布方向与古老变质岩系北东20°的褶皱轴向相吻合，其围岩为太古界五台群金岗库组的变质岩系，多数岩体与围岩呈顺层侵入接触，少数与围岩斜交。岩体多数为小透镜状，少数呈岩株状和陡倾斜脉状，规模一般较小，最大者为385米×95米，最小者仅数平方米，长宽为数米至数十米者居多。岩体的岩石类型为纯橄榄岩、辉石橄榄岩、辉石岩类。
太古代五台期酸性侵入岩
出露于灵石县军寨以南、腰庄附近的大沟中，称“腰庄花岗岩体”。岩体出露长、宽各约1000米，南侧为太古代太岳山群眼球、斑状混合岩，东西两侧被断层所切割。岩体由中细粒黑云母花斑岩组成。呈肉红色块状构造，中、细粒结构，主要矿物为斜长石30%、石英25%、钾长石45%～50%、黑云母5%。
下元古代吕梁期基性侵入岩
主要分布于昔阳县东部九龙关——朱石铺、左权县九腰会。九龙关为变质辉绿岩床，总体走向近南北，宽20米～30米，境内长6公里，岩床近直立，侵入于元古代甘陶河群南寺掌组和南寺组之间，为顺层侵入,个别地段有穿切层理的现象。岩床有明显的分带现象，边缘相为细粒结构,中心相为粗粒结构。此变质辉绿岩呈灰绿色片状构造,变质灰绿结构。其单矿物——辉石钾氩法同位素年龄为17.48亿年。左权县九腰会为辉绿岩,呈脉状，走向北西300°～南东100°,近直立，长5公里，宽25米～30米。岩脉侵入于太古代五台群中，无相带变化，结构均匀。
下元古代吕梁期基性火山岩
主要分布于昔阳县东部王寨——丁峪一带。火山岩构成元古代甘陶河群南寺掌组二段和上南寺组，岩浆岩为来自上地幔的基性岩浆岩。甘陶河群变质火山岩原岩主要为玄武岩，少部分为玄武安山岩，仅有极少为安山岩。
新生代喜马拉雅期玄武岩
出露于左权县羊角、昔阳县凤凰山、界都一带，均为玄武岩。左权县羊角玄武岩呈长条形，走向北西，岩流状平覆于下古界地层之上，面积约15平方公里。玄武岩呈青灰色，具气孔、杏仁构造。其形成时代为第三纪晚期。昔阳县凤凰山、界都玄武岩主要由橄榄玄武岩组成，其底部为下第三纪砂砾岩。共有两次喷发，形成两层玄武岩层，总厚度为50米～80米，其上部称为“雪花玄武岩”，下部称为“浮山玄武岩”。两层玄武岩中夹有厚0.5米～2米的红色粘土层。
构 造
晋中位于吕梁——太行断块二级构造单元中。太行块隆、沁水块坳、晋中新断裂三级构造单元构成全市地域的主体。此外，尚有属吕梁块隆、五台山块隆、临汾——运城新裂陷的构造。
太行块隆
位于晋中东部，跨晋冀两省，属太行块隆中南段。西侧以太行大断裂与沁水块坳分界。块隆在昔阳县刀把口以北表现为一个大背斜，核部出露早元古界地层。刀把口以南至左权县麻田一带，由于太行山断裂的强烈影响，发育了一系列与其平行的小型逆冲断裂和相伴的不对称褶皱。太行大断裂是全市最大的断裂，展布于太行山区，经昔阳县东冶头、和顺县松烟、左权县拐儿、桐峪，进入晋东南地区。断裂贯通全市，宽2公里～6公里，总体走向为北北东向，在昔阳东冶头至皋落一段为10°左右，皋落以南为25°。多表现为以主断裂为主的一束平行的断裂带，并伴有一些与断裂平行的褶皱。太行大断裂是沁水块坳和太行块隆的分界，并直接影响其两侧地层及矿产的展布。
沁水块坳
位于晋中昔阳县——左权县一线以西、榆次区——平遥县一线以东广大地区，东侧以太行山大断裂与太行块隆相邻，西南侧以霍山断裂为界与吕梁块隆、临汾——运城新裂陷相接，西侧以介休市洪山——太谷县范村断裂与晋中新裂陷衔接，北部以交城大断裂的北东段与五台山块隆为界。块坳总体呈北北东向展布，贯通晋中中部，宽100公里～120公里，为全市最大的三级构造单元。根据内部构造特征，可分为四部分：一是昔阳县沾尚——武乡县北北东向褶带，主要展布于和顺县——左权县一线以西，至榆社县两河口的广大地区。此褶带是沁水块坳的主体，主要出露二叠纪、三叠纪，由一系列不同级别褶皱组成的复向斜构成。在昔阳城以西、沾尚以南，以老庙山为核心是一个弧形褶曲组成的小型莲花状构造。该褶带中褶曲属开阔型，两翼岩层倾角一般为6°～12°，少数达20°。二是娘子关——坪头坳缘翘起带，位于昔阳、和顺、左权3县以东。总体表现为东翘西倾的单斜构造，岩层走向北北东，倾角10°左右。翘起的岩层由西向东依次为石炭系、奥陶系、寒武系、长城系，左权县粟城——麻田还出露了太古界地层。整个翘起带的构造较简单，仅见一些小的断层。三是平遥县普洞——祁县来远北东东向褶断带，展布于介休市天中山、板峪、平遥县普洞、石城、祁县来远、榆社县白壁一带。出露地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系。总体走向从西到东，地层分布由老至新。此褶断带极为复杂，北东东向的褶皱和断裂呈“多”字型密集斜列，但南北向褶皱在西部有强烈的表现，东北部又迭加了一些略呈弧形的北东向窄皱和断裂构造。褶断带的主体褶皱表现为一些走向呈北东70°～80°开阔背斜和紧闭向斜，断裂表现为和褶皱轴方向一致而成密集出现的向斜槽部，呈地堑式或地垒式。这些断裂表现为正断层性质，显示了压性构造面的特征，形成挤压带。自南西向北东依次为孟山——分南带、南窑头——紫金山带、来远带、上黑峰——白壁带。每个带的延长为40公里～70公里，宽1公里～2公里，带与带之间基本为等间距分布。四是太岳山坳缘翘起带，位于晋中南部、绵山以南，带内地层西翘东倾，倾角20°～25°。由东向西出露有石炭系、奥陶系、寒武系，最西部为太岳山群。发育有北北西向断裂。
沁水块坳西部的霍山大断裂为沁水块坳、吕梁块隆、临汾新裂陷的分界，本身为基底断裂。断裂南起洪洞县广胜寺，北至灵石县峪口、军寨一带，军寨以北分叉成为两条断裂。北东向者为绵山山前断裂，成为洪水——王公断裂的主体；北西向者为义棠——三泉断裂。霍山大断裂自中生代以来，有多期活动，形成的构造形迹极为复杂。在中生代，形成雁行状排列的压扭性断裂，有灵石县二爷庙断裂的主断面东倾，东盘太岳山混合片麻岩逆冲于西盘的寒武系灰岩上；峪口断裂的主断面东倾，东太岳山群片麻岩逆冲于西盘的奥陶系灰岩上，其断距均在1000米以上。在新生代，基本上沿中生代形成的主断裂面活动，但其性质表现为扭张，西盘强烈下陷，东盘强烈上升。新生界新第三系上新世早期，霍山山前堆积有厚达270米的洪积砂砾石层，老第三系及第四系亦被断裂所错动，为一条现今仍在活动的断裂，著名的“灵石隆起”、“韩侯岭隆起”即与此断裂的活动有关。有史以来，沿霍山大断裂的地震活动也较频繁，为晋中诱发地震的主要断裂之一。
晋中新裂陷
境内长70公里，宽20公里，北部为榆次——北田断裂，东部为洪山——范村锯齿状断裂，南侧为三泉——义棠断裂。裂陷迭加于吕梁块隆、五台块隆和沁水块坳之间。主体为向南东掀斜的箕状凹陷，次级北东向、北西向断裂发育。新裂陷在境内基底岩层埋藏最深约2000余米，一般为600米～800米。基底地层主要为三叠系，局部有前长城系——二叠系地层，个别地段为侏罗系及燕山期石英二长岩体。新裂陷的沉积层是自上新世至全新世，属边裂、边陷、边沉积型，凹陷中心基本保持了河湖相的连续沉积。晋中新裂陷的边缘地带有史以来多次发生5级～6级地震。
吕梁块隆——阳泉曲汾西盆状复向斜
展布于介休市、灵石县西许一带，构成了汾西煤盆地。盆状复向斜总体展布方向为北东向，广泛发育石炭系、二叠系的含煤岩系，产状比较平缓。
五台山块隆——古交掀斜地块
展布于榆次区鸣谦以北——寿阳县平头一带，其南为交城大断裂。展布地层以石炭系、二叠系为主，地层产状较平缓，总体向南东缓倾。交城大断裂，为五台山块隆与沁水块坳的分界断裂，新生代时期为晋中新裂陷的北界断裂。西起汾阳县向阳村北，经交城县通过榆次区北部、寿阳县坪头至盂县兴道，总体走向55°左右，为多期活动断裂，也是一枢纽断裂，主要形成于中生代。西南部分的东南盘向北西逆冲，北东部分的北西盘向南东逆冲，扭动支点在寿阳坪头一带。新生代以来的应力方向与中生代呈反向发展，形成晋中盆地。断裂的最大落差为4000米，为一深度较大的基底断裂。沿断裂多次发生强度较大的地震，为现今仍在继续活动的断裂。
临汾——运城新裂陷——洪洞——临汾凹陷
展布于灵石县西许以南，为洪洞——临汾凹陷的最北端。呈北东向展布，境内宽10公里，长20公里，为一隐伏的次级地垒。