1.地壳早期断裂
这一大断裂最早发生在距今25亿年的太古宙。中太古代（28亿年前）近东西向展布的界河口群与新太古代（28亿年前～25亿年前）北东向分布的吕梁群相交切，吕梁群截切了界河口群。那时的离石大断裂，以两群碰撞时形成的变质、岩浆杂岩带形式反映出来。这一碰撞是从吕梁群向界河口群之下的俯冲，在碰撞带之东形成吕梁群后期的深水浊流沉积岩。到了元古宙，这一断裂带深入到地幔，喷发了一千多米厚的玄武岩浆，形成了野鸡山群带状航空磁力异常。
在20亿年前的吕梁运动中，这断裂又一次活动，在近南北向老断裂带中形成山间砂砾岩沉积，并发生变质。
到18亿年前，以中条山为中心的三叉裂谷的北支，通过离石断裂带，在临县汉高山一带又有火山喷发。此后直到早古生代寒武纪，才开始浅海的泥砂沉积。
2.吕梁运动
吕梁运动是我国著名地质学家李四光于1938年提出来的，它是地壳从强烈活动期进入稳定期的一次革命性的运动。这一运动在地壳各大洲都有反映。
吕梁运动起源于吕梁山，但野外实地调查的并非李四光本人，而是他同期的地质学家孙建初。他于1924～1928年间在离石与方山之间的离石北部十里村乡北端黑疙瘩岭上，看到寒武系底部砂岩与元古宙地层之间有一地壳运动面，野外命名为黑疙瘩岭运动。他在岢岚南山鸡儿墕村也看到同一地壳运动面。回到室内后，李四光（地质研究所所长）总结得出，把这一运动界面定位为吕梁运动界面。这一认识为国内外地质学家所公认，吕梁运动之名就此被载入我国地质史册。
经历了几十年后，直到20世纪80年代一些专家才认识到孙建初、李四光等把这一运动界面上的地层年代搞错了。经过1962年到1976年间两种认识的斗争，一些专家从区域地质角度，由太行山过太岳山全盘分析，根据新的岩石地层穿时理论的应用，加上中阳一带上覆砂岩中三叶虫化石的发现，最终确认上部那套砂岩不属于元古宙，而属于古生代。真正的吕梁运动界面应该在同位素年龄18亿年的汉高山砂岩与下伏变质石英岩之间。
正由于吕梁山确实存在这一时代运动界面，虽然当时原始认识有误，但还可以保住被应用了五十多年、认识已根深蒂固的吕梁运动之名。
我国华北陆台上，吕梁运动之前，地壳柔性大，运动幅度大，地幔物质溢出量大。吕梁运动之后，地壳运动的幅度、刚性程度都明显减小；原本分裂各自为政的沉积环境，吕梁运动后也得到统一。因此这一运动对我国地质历史发展有深刻影响。