（第一節）礦帶
據初步鑒定，洮硯石料礦帶在地質上稱為古生代的泥盆係。形成期約開始於四億年前，結束於三億五千萬年前。洮硯石屬泥盆係中水成岩變質的細泥板頁岩，是一種由沉積在水盆地中的細泥型物質形成的岩石。據對喇嘛崖礦坑中的礦物相觀察，洮硯石料礦帶的形成早於境內其他地層結構，不同於大部分古生代到三疊係過渡的淺海相，泥盆係水成岩變質明顯。整個礦層全厚約四米，礦體分數層夾在岩石之中，可開采厚度各不相同，平均約40公分左右。礦體與水平麵形成的夾角約25度，屬緩傾斜礦體。
洮硯石料礦的貯藏麵積約40平方公裏，據現開采的礦點和已經勘察的礦體露頭，有以下數處：喇嘛崖、水泉灣、納兒、卡古直溝、青嶺山硯瓦石嘴、圈灘溝等處。
喇嘛崖位於洮水東岸，處於納兒村與下達窩村的中間。此崖峭壁聳立，崖頂與河麵的垂直高度約500米，挑水緊貼壁底流過。它與東南方的苟巴崖，正南方的卡古崖形成一座形似筆架的山峰。喇嘛崖的外形極像一頂喇嘛僧帽，又因宋、明間掘石洞口曾雕鑿過一幅喇嘛神像，再加上傳說中的硯工祖師是一位技藝超群的喇嘛，三說合一，此崖由此而得名。喇嘛崖的東北方與山體主峰相連，西方與喇嘛坪相接，唯有正南方是裸露的懸崖，陡峭如刀削。洮硯石料礦就分上、中、下三層夾在岩石之中。岩腳直插水底，下層礦脈距水麵僅數米，明清時曾在此處乘木筏掘坑采石。那時洮河兩岸的植被覆蓋良好，水源充足，洮河水位很高。下層礦坑緊貼水麵，洞窟也與水麵齊平。采石時要等到枯水期才能靠近石坑。現今因為洮河兩岸植被破壞嚴重，許多山泉小溪枯竭，再加上河床的自然切割，挑河水位日趨下降，水流量僅及解放初期的三分之一左右。所以，下層礦坑距水麵的距離越來越高。中層礦脈距下層約三十米，據說是宋代的老坑，但因舊洞口被引洮工程的流沙所掩埋，無從尋找。現僅有1958年後期新鑿的兩個洞窟，因洞內無支護設施，洞道狹窄，現已廢棄。上層距中層約50餘米，礦層的有用厚度居三層之冠，約在0.6米至0.9米之間，但其石質僅居二層之中。現有二個米掘點，是姚觀石料的主要礦點之一。
水泉灣位於喇嘛崖南端，是苟巴崖腳下的一條小溝，溝內北麵石崖即是石料礦點的露頭處。此處的礦體傾斜度比喇嘛崖大，與水平麵的夾角約在35度左右，屬急傾斜礦體。這裏的礦層斜夾在岩石之中，崖麵有泉水形成的瀑布長年下滴，冬季遍布冰簾，無法攀援。又因地形原因，日照極短。
冰簾直到夏初才能消融，至立冬則又結冰。所以，隻有夏秋兩季才可取石。水泉灣的礦層較厚，石質滋潤，露天采礦比喇嘛崖進洞采礦的危險性小。從1949年前直追溯到明清時期，這裏都是洮硯石料的主要礦點之一。
納兒礦點位於納兒村北的陽坡上，也是洮硯石料礦帶的南邊緣露頭。礦體僅有一層，呈西高東低的傾斜狀鑲嵌在岩石中。石料的有用厚度約0.4米。這裏由於是礦體邊緣，礦體向陽，日照、風化嚴重，石質比喇嘛崖和水泉灣的都較差，自民國末年起就很少開采。近年來，由於喇嘛崖、水泉灣的石料供不應求，又開始在這裏采石。
喇嘛崖、水泉灣、納兒三個采礦點，正好都處於洮硯石料礦帶的最西端，又都在洮河東岸臨河的懸崖上。按北（喇嘛崖）、中（水泉灣）、南(納兒）的順序分成了三個均勻的點。據地貌分析，這裏正好是青藏高原與隴南山地的交接地帶，地質結構屬秦嶺古生代，褶皺劇烈，區域結構中的斷裂帶形成了礦帶的整齊邊緣。洮硯礦帶自洮河東岸起，南北間呈等距離平行帶狀向正東方向延伸。北自達窩村中溝南麓，南至卡古直溝的北麓，兩條溝似平行線由西向東直達青嶺山頂，交彙於硯瓦石嘴。這段路上沿途都有星星點點的硯石礦露頭。
從青嶺山主峰向東約三公裏，礦帶橫跨圈灘溝，海拔降至2700米左右。從此向東經下巴都的崖溝，直到卡布鷹子嘴後才失去露頭。整個礦帶東西總長約25公裏（圖上直線距離）。除喇嘛崖、水泉灣、納兒等礦點的開采曆史較長外，近年來又在卡古直溝等礦帶露頭處開始采石。其餘如硯瓦石嘴、炭籠牙豁、崖溝、圈灘溝等處均未開采。原因有三：一是路途遙遠，運輸困難；二是表層石料多屬露天，風化嚴重，枯燥粗劣；三是臨近的藏巴哇、柏林一帶的民間尚不慣操此為業，而洮硯鄉的硯工們當然不會舍近求遠。所以，這些礦點至今無人問津。
（第二節）石質
一、特性
結構細密：洮硯石料具有所有沉積岩中黏土岩類的基本結構。顆粒極細，粒徑在0.01毫米以下，密度3.04克/立方厘米左右，結構以細密見長。石料中兼含多種金屬離子，不僅發墨快，而且墨汁油潤有光澤。所製硯台具有滑不拒墨，澀不滯筆的優點。
滋潤滑膩：洮硯石料礦帶瀕臨洮水，由溫潤之氣精養，礦體中水分充足，石料拋光後手感滑膩，嗬氣凝珠。由於它的石質結構細密，水分不易散發，構成它既不滲水，又貯墨日久不幹的特性，故以雖酷暑而傾墨不幹之盛譽稱雄於硯林。