海拉尔盆地属于中亚—蒙古古生代地槽褶皱系的一部分,是中新生代多旋回、叠合式、断陷—坳陷的内陆型盆地,属于外乌拉尔—蒙古地浸砂岩型铀成矿域的组成部分。贝尔湖坳陷是海拉尔盆地的次级构造单元,坳陷东部为巴彦山隆起,西部为嵯岗隆起。坳陷基底由侏罗系火山岩、古生界浅变质岩以及华力西期、燕山期花岗岩组成;坳陷沉积盖层包括下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组、上白垩统青元山组以及新近系呼查山组和第四系。