牛背山背斜（又名挖斷山背斜）位於龍門洞、雷岩一帶，軸向北西，長約12公里。其地質特徵如下：
核部：出露最老地層為下二疊統茅口組。
兩翼：分別出露峨眉山玄武岩組一侏羅系。
對稱性：北段黑水崗至雷岩，兩翼較對稱，傾角15-50度。
不對稱性：中段和南段受牛背山斷層和伏虎寺斷層的影響，兩翼不對稱，南西翼傾角35-60度，北東翼傾角60-75度，靠近背斜核部傾角變陡，並逐步發生倒轉。
牛背山背斜的成因與褶皺作用有關，是不均衡側向擠壓應力作用的結果。這種背斜構造一般與板塊內部的岩層板塊發生相對運動和強大的擠壓作用有關，岩層在側壓力的擠壓作用下向上拱起，形成背斜。由於背斜頂部受張力作用，岩性脆弱，易被侵蝕，在外力作用下可能形成谷地。而牛背山背斜的具體成因還受到當地地質構造的影響，如牛背山斷層和伏虎寺斷層的作用。