Vùng Chi Lăng chiếm diện tích nhỏ ở miền Đông Bắc Bắc Bộ do vậy lịch sử nghiên cứu kiến tạo vùng này gắn liền với việc nghiên cứu địa chất – kiến tạo của cả miền rộng lớn miền Bắc Việt Nam .
Hầu hết các công trình nghiên cứu khu vực trước đấy đều cho phần vỏ trái đất ở Đông Bắc Bắc Bộ thuộc kiến trúc chuẩn nền Nam Trung Hoa hoặc hệ chuẩn uốn nếp Đông Bắc Việt Nam (Dovjikov và nnk, 1965) , miền địa máng (uốn nếp) , Caledonit Việt – Trung (Trần Văn Trị 1977, Lê Duy Bách 1989, v.v … ) miền uốn nếp Paleozoit xuyên kỹ (Trần Đức Lương , 1972) .
Theo Trần Văn Trị , Nguyễn Đình Uy , Lê Văn Đệ (1996) diện tích của nhóm tờ Thanh Mọi trùng với 2 kiến trúc cơ bản : rìa đông nam của miền vỏ lục địa Paleozoi giữa Bắc Sơn với lớp phủ nền trầm tích lục nguyên Carbonat tuổi từ Devon giữa tới Trias sớm và đới rift lục địa Mesozoi An Châu . Ranh giới giữa chúng là hệ đứt gãy sâu Ssoong Thương kéo dài dọc đường 1A .
Về không gian phân bố , bồn trũng An Châu có hình dáng như một cái nêm , mũi nêm là khu vực Tam Đảo được bao bọc bởi lục địa Paleozoi giữa đã cố kết , còn đáy nêm là biên giới Việt – Trung .
Diện tích nghiên cứu nằm trong 2 đơn vị kiến trúc :
Khối nâng Vạn Linh thuộc đai vỏ lục địa Paleozoi giữa Đông Bắc
Chúng ngăn cách với nhau bởi đứt gãy sâu phân đới sông Thương , Nguyễn Nghiêm Minh (1984) , Trần Văn Trị và nnk (1996) .
*Khối Nâng Vạn Linh :
Trong phạm vi nhóm tờ Thanh Mọi khối nâng Vạn Linh chỉ là một miền nhỏ về phía Đông của đai vỏ lục địa Paleozoi giữa Đông Bắc , do ở đây chỉ quan sát được các thành hệ lục nguyên hạt vụn Devon sớm . Vào cuối Devon dưới , hoạt động kiến tạo , tạo magma xâm nhập granitoit cao nhôm đống sinh . Từ Devon giữa – muộn tới Trias sớm do hoạt động nâng dạng vòm , miền này trở thành miền lục địa . Các thành hệ lục nguyên carbonat – dolomit của Devon giữa – muộn ( hệ tầng Hồ Tam Hoa) , thành hệ Carbonat của phức hệ Bắc Sơn (C-p1bs) và sau đó là các tích tụ lục nguyên silic – carbonat chứa bauxit (hệ tầng Đồng Đăng) và trầm tích lục nguyên phiến sét silic ( Hệ tầng Lạng Sơn ) trở thành lớp phủ nền
epicaledoni trên vỏ lục địa .
*Đới kiến trúc Rift Mesozoi An Châu :
Rift Mesozoi An Châu khá điển hình và tương đối lớn ở Đông Bắc Bắc Bộ . Nó được mở ra có lẽ vào cuối Trias sớm mà ở diện tích nhóm tờ Thanh Mọi rõ ràng nhất là từ Anisi trên móng vỏ lục địa Paleozoi giữa , trên và được đóng lại vào đầu Jura để hình thành phức hệ tạo núi gối trên thành hệ molat chứa than Jura sớm – giữa , trầm tích lục địa mày đở thuộc phun trào núi lửa hệ tầng Tam Danh .
Sự phát triển của rift An Châu bị khống chế bởi các hệ thống đứt gãy sâu phương Đông Bắc – Tây Nam . Theo hệ thống đứt gãy này , magma phun trào đi lên . Phức hệ thành hệ kiến trúc tạo rift chủ yếu là trầm tích phin trào ryolit - dacit có cả phun trào mafic : Bazan , Spilit .
Rift An Châu đã trải qua ba thời kỳ :
Thời kỳ phát triển
Thời kỳ khép kín
Về không gian , rift An Châu được phân thành ba phụ đới kiến trúc : Đới sụt ven rìa lục địa , Phụ đới sụt rìa lục địa và phụ đới sụt trung tâm .
o Thời kỳ tạo rift : gồm thành hệ lục nguyên phun trào núi lửa ryolit - dacit với spilit lambophyr cùng tuf của chúng . Phần dưới lấp đầy phụ đới sụt ven lục địa và nằm phủ không chỉnh hợp trên móng của rift – lớp phủ nền có phương cấu trúc dạng tuyến đơn nghiêng cắm về đông nam góc dốc 25-35º và bề dày 550 – 600m
o Thời kỳ phát triển : Gồm tập hợp các thành hệ trầm tích biểu hiện đáy bồn trũng sụt lún liên tục theo hướng sâu dần khá ổn định , có thể phân ra : Phần dưới cùng là các thành hệ lục nguyên sét silic , cát bột của hệ tầng Nà Khuất phân bố thành một dải phương ĐB- TN , góc dốc 25-35º , cánh Đông nam thoải 15 - 20 º dày 1000-1200m ; Phần giữa gồm thành hệ lục nguyên hạt min , lục nguyên Carbonat của hệ tầng Mẫu Sơn , phân bố toàn diện tích phụ đới sụt rìa bắc của rift An Châu và một phần nhỏ phụ đới sụt trung tâm , dày trên 3000m ; Phần trên gồm thành hệ lục nguyên phiến sét , bột , cát kết màu đen , đá vôi , đá dolomit , tập trung hoàn toàn ở phụ đới sụt trung tâm , dày 1000m
o Thời kỳ khép kín : phân bố ở phần Đông và Đông Nam của khu vực Chi lăng bao gồm thành hệ lục nguyên mảnh vụn kiểu molat – hệ tầng Hà Cối . Đã xảy ra hiện tượng bào mòn các phức hệ thành hệ có trước lấp đầy vào bồn trũng mà dấu ấn là cuội sỏi các lớp cơ sở hệ tầng Hà Cối có phun trào acid và bazơ . Kết quả của hoạt động khép lại của rift An Châu làm hoạt động Magma Mesozoi muộn – Kainozoi tổ hợp Andezitobazan , bazan , diabas cao titan , cao sắt với kali từ trung bình đến cao ở ven rìa rift . Ở đây tạm so sánh tương đồng với hệ tầng Tam Danh . Còn ở trung tâm của rift vào thời kỳ đó trở thành bồn trũng lục địa kế thừa lấp đầy vật chất mảnh vụn cát kết bột kết thạch anh màu đỏ chứa vôi cao của hệ tầng Bản Hang . Đá nằm thoải góc dôc 10 -20 º tạo thành các lớp phủ màu đỏ phức hệ kiến trúc
Các đới đứt gãy và đứt gãy của rift An Châu được phân thành 4 cấp . Các đứt gãy cấp I đóng vai trò các khối địa chất kiến trúc bậc I và bậc nhỏ hơn . Các đứt gãy cấp II là ranh giới của các khối địa chất kiến trúc bậc II và nhỏ hơn . Các đứt gãy cấp III là ranh giới của các khối địa chất kiến trúc bậc III và nhỏ hơn . Các đứt gãy bậc IV là ranh giới các khối địa chất kiến trúc bậc IV .
Theo nguyên tắc trên đới cấu trúc rift An Châu (I) được phân thành các phụ đới kiến trúc ( khối địa chất kiến trúc bậc II) : phụ đới sụt - ven lục địa Chi Lăng – Đồng Mỏ , phụ đới (bồn trũng ven lục địa) sụt rìa bắc Chũ – Hữu Lân ; phụ đới sụt trung tâm An Châu – Bản Tó . Các khối địa chất bậc III : Chi Lăng , Đồng Mỏ , Hữu Kiên , Văn Cung , Cấm Sơn , Hồ Đắc , Tân Hoa , Chũ , Biển Động , Nam Chũ , Giao Liêm , Hữu Sản , Xóm Mới .
Trong phạm vi nghiên cứu có sự xuất hiện của một số khối như :
Khối địa chất kiến trúc Chi Lăng nằm ở phía tây nam của phụ đới sụt ven đơn nghiên Chi Lăng – Đồng Mỏ . Chúng được giới hạn bởi đứt gãy sâu phân đới Sông Thương , đứt gãy Sông Hóa và đứt gãy Ải Quan – Tân Hoa , kéo dài theo phương ĐB-TN dài 9,5-14km , rộng 3,5km diện tích khoảng 87km2 . Kiến trúc đơn nghiêng đổ về Đông nam . Cấu tạo nên nếp nghiêng này là các thành hệ carbonat và thành hệ sét bột kết dạng flish của hệ tầng Lạng Sơn , bị vò nhàu uốn nếp mạnh với góc dốc 80 º là móng của phức hệ thành hệ kiến trúc rift Mesozoi An Châu . Nằm không chỉnh hợp trên chúng là phần dưới của thời kỳ phát triển bao gồm chủ yếu là phun trào acid : ryolit , dacitoryolit và một ít phun trào với tuf mafic , đồng thời xen kẽ những lớp cuội sạn kết , cát bột kết tufogen .
Khối địa chất kiến trúc Đồng Mỏ : tương tự khối địa chất kiến trúc Chi Lăng , cũng được giới hạn bởi 3 đứt gãy sâu Sông Thương , Sông Hóa phương ĐB-TN và đứt gãy phương TB-ĐN F10 , trong phạm vi của nhóm tờ có chiều dài 5 -10km , rộng 3,5-5km . Cấu tạo nên nếp nghiêng này là thành hệ lục nguyên sét bột kết flis của hệ tầng Lạng Sơn bị vò nhàu uốn nếp mạnh . Góc dốc 60-70 º . Phủ không chỉnh hợp lên chúng là thành hệ lục nguyên phun trào tương phản chủ yếu là phun trào ryolit , dacit và khối lượng không nhiều là bazan , andezitobazan cắm nghiêng về ĐN với góc
dốc thoải hơn 30-40 º . Trong khối kiến trúc này còn phân bố lớp phủ bazan , andezitobazan trên các địa hình cao với diện tích khoảng 13km2 .