辽宁省小阳沟铁矿区内地层主要为太古界鞍山群大峪沟组及第四系地层。区内构造主要表现为一向南西倾斜的单斜构造层。区内南西侧出露太古代斑状黑云斜长花岗岩,大峪沟组变质岩层呈大的包体存在于该花岗岩体之中。区内共发现10条铁矿体,地表出露4条,其余为隐伏矿体。