由B Willis和E Blackwelder[1907]创名于山东省长清县张夏镇的馒头山,原称馒头层,又称馒头页岩,主要为一套红和棕色页岩夹灰色或浅灰色灰岩,灰岩经常含泥质成分。卢衍豪和董南庭1953年依据古生物化石将馒头层自下而上划分为馒头组、毛庄组、徐庄组。但这三组之间基本上是依据古生物化石对比划分出的,其间的界限多在相同岩性之中,宏观上不易掌握;而且各地岩性和划分标准也不统一,野外实际操作困难。因此现在多采用B Willis[1907]最初的定义,突出馒头组以紫红色碎屑岩为主的特征[武铁山,1997;马润华,1998]。
本组以紫红色页岩为主,夹白云质泥岩、泥质云岩、云岩、灰岩和砂岩。底以灰岩或白云岩结束、杂色页岩或云泥岩出现与朱砂洞组划界,上以页岩或砂岩结束、大套灰岩或鲕粒灰岩出现与张夏组划界,其间均为连续沉积。本组化石丰富,含三叶虫、腕足类和软舌螺等。
在河津、韩城附近本组连续沉积在霍山组砂岩之上,而向北至中阳柏洼坪剖面,本组底部以多层紫红色的砾岩和砂岩与下伏霍山组接触,显示出明显的沉积间断。在西磑口剖面本组发育水平层理、波痕、潮汐层理等,底部发育泥裂、石盐假晶等,属典型的潮坪环境。
区域上本组在鄂尔多斯南部和中东部十分发育,地层特征基本一致。在陇县牛心山一带,以发育紫红色页岩为主要特征,中下部夹有少量的白云岩、云质页岩,中部夹紫红色泥质灰岩、鲕状灰岩和粉砂岩等,上部夹竹叶状灰岩、砾屑灰岩和不稳定的石英砂岩,富含三叶虫,地层总厚160-260m。在岐山、礼泉一带,岩性相似,总厚在240m以上。在宁探1井,本组下与蓟县系不整合接触,下部主要为石英砂岩、灰岩夹泥岩,中上部为棕色泥岩夹鲕粒灰岩、泥灰岩,厚161.5m。旬探1井底部以灰色泥云岩、泥灰岩为主夹泥岩、砂岩及膏岩,上部以灰色、褐色灰岩、泥灰岩为主夹泥岩,地层总厚240m。淳探1井钻遇该地层59m(未穿),岩性以为泥灰岩、灰质泥岩。富县、宜川一带的富探1井、宜探1井、宜2井也钻遇这套地层,底以白云岩与下伏长城系肉红色砂岩不整合接触,岩性主要为灰岩、泥灰岩夹泥岩及少量砂岩、白云岩、生屑灰岩,富探1井、宜探1井地层厚度分别为129.4m、125.5m,宜2井未穿仅钻遇50m。洛南石门镇以北为馒头组与下楼村组的过渡区域,下部一般发育薄-厚层红色、紫红色、灰色白云岩,中上部主要为灰绿色绢云板岩,偶夹紫红色板岩、鲕状灰岩等,厚200-392m。洛南石门镇以南相变为下楼村组,岩石整体发生变质作用,主要由灰绿色砂质、粉砂质或钙质千枚岩、绿泥石化二云片岩组成,夹薄-厚层大理岩和少量鲕粒灰岩或鲕粒灰岩透镜体。