山西原平市郭家庄铁矿区所处大地构造位置在山西台背斜五台山块隆(Ⅳ)的恒山五台山穹状隆起(Ⅴ)之上,北与滹沱河新裂陷之代县凹陷靠近。按结晶基底断块划分应为五台期云中山—五台山断褶带北部。矿区位于赵村—皇家庄铁矿带的西部,是皇家庄铁矿带的西延部分。该区地层属新太古界五台超群石咀群金刚库组地层,铁矿体即金刚库组地层中,为沉积变质铁矿床,其形态、产状受褶皱构造控制。根据钻探工程控制情况,区内共划分了两个矿带,1号矿带位于矿区南侧,2号矿带位于矿区北侧,矿体呈似层状、层状产出,产出层位稳定。提交了一个大型铁矿床。通过区域地质研究及深部钻探工程揭露认为,郭家庄铁矿属沉积变质铁矿床。本区控矿倒转向斜构造是成矿的主要因素,矿体产于向斜的北翼次级构造层中,是矿层富集的主要部位。