1929年，时任中国地质调查所新生代研究室副主任的杨钟健和顾问兼研究员的德日进赴晋、陕、内蒙古及新疆做了一次长途科学考察，旨在采集和研究中国第三纪、第四纪化石。二人为找到泥河湾古湖畔有人类遗址的直接证据，首先来到山西雁北大同进行调查，结果"第一重要发现，是在大同以东七十里的地方，发现了第四纪初期的火山遗迹"，认为"这一带火山时代为第三纪末期或第四纪初期。"
出于同一目的，不久巴尔博在中国地质学家卞美年的陪同下又对大同火山群做了进一步调查。他们和德日进、杨钟健的看法基本一致，火山群源于第四纪初期，终止于距今10万年前左右。但是火山熔岩与泥河湾层及黄土有穿插关系。由于第四纪地壳最新构造运动的作用，火山沿东西向新断陷派生的次一级断裂喷发，熔岩沿断裂漫溢，形成橄榄玄武岩流，在泥河湾层与黄土中成叠覆关系。因此，深入研究大同火山群，不仅有助于对火山群形成史的研究，更重要的是可以促进对泥河湾层的深入了解。
大同火山群的发现，对泥河湾的深入研究确实至关重要。还因为广义的泥河湾盆地就包括大同盆地，而阳原县的东井集乡、侯家窑村正处在火山区内。
大同火山群的23座火山锥零星散布在大同市大同县境内，分布面积约50平方公里。由于年代久远，锥体均已遭受了强烈剥蚀，火山口已被夷平。火山锥特有的形态已不复存在，锥坡上发育了冲沟，火山喷出物普遍被黄土所覆盖，当时在黄土中还有大量的鸵鸟化石碎片。
经过半个多世纪几代中外科学工作者的调查研究，现在已经搞清：
在距今250多万年前，泥河湾古湖由于地下岩浆的活动，湖底火山爆发，激起了湖水的巨大动荡和温度骤增。湖内的生物大量死亡，火山喷发的产物沉积湖底，因而在湖相沉积的粘土层中夹杂着一些火山砂岩和玄武岩流。而火山砂岩之下往往还有一层白色的化石层。随着火山的不断喷发，火山锥愈堆愈高，其顶部高出水面，形成许多孤立的小岛。后来火山活动开始减弱，古湖逐渐消亡，桑干河不断发育，红色土、灰色湖相粘土相继堆积。到了更新世晚期，气候变得干燥，大量风成黄土沉积，桑干河在湖盆底部出现，蜿蜒东流，发育成较为宽广的河谷。火山在距今10多万年时终于熄灭了。
说来有趣，关于大同火山群的活动时代和究竟是死火山还是休眠火山的问题曾经成为我国科学界的一桩疑案，还引起一场虚惊呢。
1956年，苏联岩石学家B·N·列别金斯基勘查了大同火山群，进行了新的研究，并于1958年出版了专著《大同火山群》。他在书中断言："火山时代可更精确地定为有史时期"，"在公元五世纪时大同火山仍有活动"，"大同火山也许不是死火山，而是休眠火山。"从此以后，大同火山就被说成是休眠火山或活火山了。1974年，《地理知识》杂志第二期刊登了一篇文章，说大同火山是活火山。一时间在大同火山群一带的居民中引起了不安。而正在施工新建的大同县县城恰好位于一个火山锥旁，于是有人便提出县城要搬迁，结果搞得人心惶惶。这样，查明大同火山到底是死火山还是活火山，不仅是一个学术问题，而且也是关系当地国计民生的现实问题。
次年，在省、市科研部门勘察研究的基础上，中科院派出由地质学家、古生物学家尹赞勋带领的有卫奇、丁梦麟等同志参加的小组前往实地复勘。经过仔细观察研究，在贾兰坡的指导下，确认B·N·列别金斯基的论断是完全错误的，科学的结论是： 大同火山群在长达200多万年的更新世时期，先后活动了10多万年，在距今15万年左右的晚更新世早期结束。大同火山群是稳定大陆内部的、超小型的、昙花一现的久已熄灭的死火山。在绵延数十亿年的地球历史上，它的存在只不过是一刹那间的小插曲而已。