祥符区大地构造，处于中国巨型秦岭一昆仑纬向构造体系与新华夏第二沉降带、华北坳陷复合交接部位，属于华北坳陷盆地，系新华夏第二沉降带的组成部分。自第三纪以来，一直处于不断整体下沉构造运动中。沉积层为1000~5000米厚的湖相红色岩系（第三系）和河流冲积、洪积相（第四系）地层。以陈留至杞县柿园一线（北纬34°40'）为界，界北沉积厚度在2000米以上，最厚达5000多米；界南沉积厚度在2000米以下，局部1000米，因地质构造形迹大多数隐伏在巨厚的沉积层下，故地表形迹不明显，其中仇楼地区地质构造复杂，隐伏褶皱，断裂众多。
境内地质主要构造系和构造带有：1.秦岭东西向构造体系：开封东西向构造体系为秦岭构造体系北支往东的延伸部分，秦岭北支经嵩山大致从新郑，至商丘，埋没于深厚的新生代沉积层下。东西向褶皱主要是北45以西地区。自北向南有8条大小规模不等的东西向断裂，其中6条分布在北纬34°35'以北的开封坳陷地区内，均为倾向北或北西的压扭性或压性断裂。
2.新华夏构造体系：新华夏构造体系，在祥符区地质构造中分布范围较广，基本上由北北东向断裂集中发育在开封坳陷的边缘地区，多为北东走向，开封坳陷东部边缘的兰考大断裂，向北直指山东聊城，长达数百公里，大断裂带对坳陷地区有着较大的控制作用，近代有较强的活动性，1937年菏泽7级大地震就发生在这条大断裂带上。
（二）地层
祥符区新生代地层发育深厚，前新生界地层均被深厚的新生界沉积层所掩盖。根据钻井和物探资料表明，新生界厚度约5000～9000米，前新生界顶部岩层普遍为白垩系。
祥符区地层中，第三系分布普遍。其中下第三系厚约3000～6000米，岩性主要为棕红色、棕色砂泥岩；上第三系厚约2000~2500米，岩性主要为砂岩、页岩和泥岩。
祥符区地层中，第四系发育完好，总厚度约为400米左右，均为松散沉积物所组成，其岩性特征如下：
1.下更新统：厚约160~200米，为冰水一洪冲积沉积物。岩性为灰绿色、棕黄色、棕色亚粘土、亚砂土及含砾中粗砂，具有混粒结构，含钙质结核及铁锰结核，具有大量灰绿色团块及条带、锈块、锰染，致密块状，较坚硬，砂砾石分选差，呈棱角或半棱角状。
2.中更新统：厚约70~80米，为古黄河冲积扇沉积，岩性主要为棕黄、灰黄色厚层中细砂、粉细砂、亚砂土夹薄层粘土。粉土质含量高，可见钙核、钙块，具有2~3层褐红色古土壤层或灰白色淀积层。铁锰结核含量较少，局部有锈染及灰绿斑、灰绿网纹。
3.上更新统：厚度约为50~60米，为古黄河冲积物堆积。岩性主要为灰黄色、浅黄色及少量青灰色中细砂、粉细砂、粉细砂夹多层亚砂土及亚粘土，内含较多的小钙质结核，具多层结构特征。砂体分迭较好，成分主要为石英、云母、长石、角门石等。
4.全新统：厚约30~40米，为黄河冲积物堆积，岩性为灰黄、黄灰色轻亚砂土、亚砂土、亚粘土与厚层中细砂、粉细砂。具有明显的二元结构及波状、水平状层理。砂层呈片状分布，个别地段有冲积而来的钙质小砾石，园度较好，普遍具有1~2层灰、灰黑色淤泥质层。
