张科寨组下部为紫红、灰紫色泥岩、粉砂岩、细砂岩，夹黄、灰绿色泥岩、细砂岩，其底部为灰质砾岩及砂砾岩；中部为棕红、紫色块状泥岩、粉砂质泥岩夹黄绿、灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩；上部为灰黄、紫灰、灰色细、中粒砂岩与紫红、紫色泥岩、粉砂岩不等厚互层，砂岩中局部含砾。下部产叶肢介：Palaeolimnadia diannanensis，P. longyinensis，P. longmenshanensis等；双壳类：Pseudocardinia sibireconchiformis，P. Khadjakalanensis等化石。与下伏大平掌组为平行不整合接触。总厚度1096米。
