从区域地史演化来看，本区有3次强烈的构造变形变质作用、岩浆活动与成矿作用，形成区域主要构造形迹与成岩成矿格局。
一、太古宙—古元古代华北地台基底的形成阶段
研究区南部的华北地台北缘克拉通基底是在新太古代原始陆核(集宁群、迁西群)的基础上，于距今2500～3000Ma期间形成的以乌拉山群(建平群或鞍山群)为代表的火山－沉积建造。早期为沉积绿岩建造，晚期为陆源碎屑－镁质碳酸盐建造。该套地层的沉积在区域上西自阿拉善右旗，经狼山、乌拉山、大青山至赤峰，向东延伸到河北、辽宁等省、区，并由此形成了包括研究区在内的华北地台北缘重要的金、铁矿源岩系。乌拉山运动(阜平运动)结束了太古宙的历史，并使乌拉山群等地层发生以角闪岩相为主，局部达到麻粒岩相的变质作用和变形(以褶皱为主)，并伴随有大量的以TTG岩石组合为主的花岗质岩浆活动。
古元古代早期，区域上在色尔腾山一带发生裂陷，并有地幔物质上涌，沉积色尔腾山群，原岩为拉斑玄武岩、钙碱质中基性火山岩－硅铁质岩及砂泥质－碳酸盐建造，属绿岩带性质。该群中赋存有多层磁铁矿，形成大中型矿床。
古元古代晚期，在西拉木伦河到狼山一带，断续分布着一套滨－浅海相以陆源碎屑及砂泥质为主并夹有中、基性火山岩及碳酸盐建造的宝音图群，它有别于绿岩建造的色尔腾山群，是稍晚时期的沉积物。与该套沉积建造相当的地层在大青山地区为二道凹群，并被长城系渣尔泰山群不整合覆盖。
古元古代末期的色尔腾山运动(华北地区区域上为吕梁运动)，使上述各群发生褶皱成为陆地，并形成华北地台的基底。伴随这一时期的构造运动，在色尔腾山的两侧发生断裂，南侧为临河－集宁深断裂(内蒙古地轴南缘断裂)，北侧为高家窑－乌拉特后旗－化德－赤峰深断裂。沿着这两条断裂有1900Ma左右的基性—酸性岩浆侵入，同时在地台腹地出现1800～1900Ma的大量伟晶岩脉，这些伟晶岩脉多为北东向及北西向呈“X”形展布，说明古元古代形成的地台基底已经具有刚性，并具有克拉通化。同时反映了原始东西向构造带主要是受南北向挤压作用的产物。至此，华北地台基底基本形成，区域性的中、高级区域变质作用终止。
二、中新元古代－古生代阶段
中新元古代，沿着华北地台北缘及南缘，发生了巨大的线状坳陷，沉积了巨厚的中新元古界沉积建造，如北缘的阴山坳拉槽和南缘的燕山坳拉槽。但内蒙古隆起本身则处于抬升剥蚀状态。
中新元古代－古生代，以华北地块北缘岩石圈断裂带为界，即以多伦－赤峰－开原断裂为界，华北地台北缘分为两个不同的一级构造单元:南部为华北陆块;北部为兴蒙－吉黑褶皱系。
华北陆块北部以内蒙古隆起带南缘断裂带为界，南部为陆内稳定坳陷沉积区，沉积了新元古界及寒武系－奥陶系、中石炭统－二叠系以滨浅海相、海陆交互相及陆相为主的碎屑岩－碳酸盐岩－泥质岩系。古生代构造变形与岩浆活动微弱。而北部为内蒙古隆起带，缺失古生代沉积盖层，是一个长期隆起剥蚀带，以基底岩系广泛出露为特征。
与内蒙古隆起带及其南部沉积环境不同，研究区北部地区(赤峰－开原断裂以北)在早古生代时期处于陆缘活动带，奥陶－志留纪连续沉积了近5000m厚的陆源型碳酸盐建造，类复理石建造、绿岩建造和斑岩建造，伴随着强烈的海底火山喷发。在赤峰西南部的锦山一带发育了少量寒武系沉积，其沉积建造以碳酸盐岩为主。志留纪末期，加里东运动使地槽发生强烈的波状运动，形成一系列北东东向的线状紧闭褶皱和伴随褶皱的断裂和强烈的区域变质。形成温都尔庙－翁牛特旗加里东褶皱带。伴随构造运动，还有岩浆活动。区域上，沿着华北地台北缘断裂带有加里东晚期岩浆岩分布。晚志留世的沉积为陆源碎屑岩建造，明显不整合于奥陶系、中志留统及岩体之上，属于温都尔庙－翁牛特旗加里东褶皱带上的盖层沉积。这标志着加里东期洋壳消亡和俯冲作用的结束。
早泥盆世，该地槽承袭了志留纪海域连续沉积了滨海、浅海相陆源碎屑岩建造，早泥盆世末期发生早华力西期运动第I幕，使地槽褶皱隆起，从而缺失中泥盆世的沉积。
赤峰以东地区，石炭纪为海陆交互相槽台过渡类型的沉积，形成一套复理石建造或类复理石建造。早二叠世早期为陆源碎屑－碳酸盐建造即火山－复理石建造，晚期为陆源碎屑建造，形成一个完整的海进到海退的沉积旋回，伴随强烈的海底火山活动。早二叠世末期，发生晚华力西运动，形成晚华力西褶皱带，并伴随有大规模的岩浆活动，形成多条华力西晚期岩浆岩带。同时，该时期的构造岩浆活动强烈地影响了南部的内蒙古地轴隆起带，沿华北地台北缘形成了东西向展布的华力西晚期构造岩浆岩带。
三、中、新生代阶段
从中生代初期－新生代，华北地台北部与其北侧的古生代褶皱带，共同由东西向构造转受滨太平洋的构造体制的制约，形成以陆内造山作用为主的构造环境。对研究区有重要影响的运动为印支运动和燕山运动。
关于印支运动的表现，主要是根据近年来通过岩体的同位素年龄确定的。如原1∶20万区域地质调查报告(喀喇沁旗幅)划定的喀喇沁岩体已解体出大量的印支期花岗岩，这些花岗岩与燕山早期花岗岩一起，沿着北东向构造带展布，形成了典型的构造岩浆岩带。另外，在研究区东部努鲁儿虎山隆起带中央部位的西台子岩体，也有资料认为属印支期花岗岩。
根据上述资料推定研究区内呈北东向展布的隆起带和坳陷带相间分布的构造格局主要是在华力西晚期－印支期形成的。
燕山运动是整个中国东部最为重要的构造运动，在区内的表现形式主要是以一系列北北东向的断裂为主，并伴随强烈的岩浆活动(侵入和喷发)。
总体上看，区内燕山期构造变形大体可以划分为早、晚两期。早期以北30°～40°东挤(扭)压冲断带为主，伴有一些宽缓的短轴背向斜构造为特点，破坏侏罗系盆地，并有大规模的中酸性－酸性岩浆侵入，沿着早期北东向构造带，形成构造岩浆岩带，这是区内主要控矿构造带之一;燕山晚期以北北东向断裂带为主，部分沿早期断陷边缘迁就和归并先期构造形迹，形成略显波状的北北东向压扭性断裂带，方向较为稳定、规模较大，伴生及派生构造发育，岩浆活动较为强烈，伴有下白垩统火山－沉积岩系，也是区内控矿构造之一。
喜马拉雅运动，区内以隆升为主，新第三纪(新近纪)有大量玄武岩，第四纪仅沿沟谷、河流有少量沉积。
四、区域构造发展史与金属矿床的形成
如上所述，研究区的地质构造发展历史从本质上可以划分为3个不同的演化阶段:太古宙克拉通基底形成阶段、古生代沉积盖层发育阶段(加里东期和华力西期)和燕山期构造岩浆活动阶段。与之相对应，基本成矿时期也可以划分为对应的3个阶段:太古宙变质岩原始矿源岩的形成及韧性剪切带的发生，促使Au等成矿元素发生活化转移，部分元素富集形成矿床，如铁矿床;古生代沉积形成了一套海相碳酸盐相夹碎屑岩相沉积建造，伴随着火山喷发及成矿物质的形成;华力西期构造岩浆活动在岩浆岩与地层接触带形成矽卡岩型矿产，并沿着深大断裂形成基性－超基性岩石及相关的矿产;印支－燕山期以强烈的构造岩浆活动为主，使得基底韧性剪切带或者早期构造带发生重新活动，与岩浆活动一起形成岩浆热液型金属矿产，沿早期地层接触带形成矽卡岩型矿化。同时，在有利的地层、沉积建造及构造部位形成不同规模和类型的金矿、铅锌、铜钼矿等矿化。