石千峰组厚266-313 m, 该组下部以黄绿色、灰绿色、紫灰色、暗紫红细砂岩为主,与暗紫红色粉砂岩、灰绿色泥质粉砂岩互层,含瓣蝇、叶肢介及植物化石。上部以棕红、紫红、暗红色粉岩石、黄绿色、灰绿色或兰灰色泥岩为主,夹浅灰绿色、紫红色细砂岩泥灰岩和砂质页岩,含有钙质结核,含软体、叶肢介、腕足类等动物化石。
晚古生代经历上述各期的持续充填后,至石千峰期已基本被充淤填满。盆地由前期的近海湖盆演变为内陆湖盆,沉积环境完全转化为大陆构造体制,以发育河流、三角洲和湖泊沉积体系为特征。该期气候变得更为干燥,从而沉积了一套紫红色碎屑岩建造,其泥岩为上古生界气藏良好的区域盖层。在韩城地区为曲流河沉积。