Coğrafi olarak Kuzey Anadolu Fayı ile Toros Dağları arasındaki bölgede, İzmir-
Ankara Zonu ve onun kuzeyinde Sakarya Kıtası bulunmaktadır. Çalışma alanının tüm
kayaları İzmir-Ankara Zonu ve Sakarya Kıtası üzerinde gelişmişlerdir.
En altta; metamorfik kayalardan ve çoğun Geç Permiyen yaşlı kireçtaşı
bloklarını içeren kırıntılılardan oluşan Triyas yaşlı Karakaya formasyonu
bulunmaktadır. Bunun üzerine uyumsuzlukla ve çok dar bir alanda izlenen Liyas
(Hettanjiyen-Pliensbahiyen) yaşlı Bayırköy formasyonu gelmekte, onun da üzerine yine
uyumsuzlukla yer alan şelf tipi kireçtaşlarından oluşan Kimmericiyen-Berriasiyen yaşlı
Bilecik formasyonu ve bununla yanal ve dikeyde geçişli olan, yamaç tipi
kireçtaşlarından oluşan Soğukçam formasyonu ve yay-hendekte oluşmuş fliş türü
kayalardan ibaret Senomaniyen-Santoniyen yaşlı Elmalıdere formasyonu
bulunmaktadır.
Turoniyen-Maastrihtiyen aralığında bölgede gelişen tektonizma sonucu bölgenin
morfolojisinde oluşan değişim sonrası iki ayrı havza gelişimi ve birbirinden farklı
olarak Haymana-Polatlı İstifi ve Ayaş İstifi olmak üzere iki istif oluşmuştur. Ayrıca
Eosen sonrasında Ayaş İstifi kuzeyinde Beypazarı İstifi de gelişmiştir.
Birinci istif güneyde yer alır ve günümüzdeki tanımıyla Haymana-Polatlı
havzasında gelişmiştir. Bu istif, temel istifin üzerinde uyumsuzlukla yer alır ve fliş
çökellerinden oluşan Santoniyen-Maastrihtiyen yaşlı Haymana formasyonu ile başlar,
sığ deniz özellikli Geç Maastrihtiyen yaşlı Beyobası formasyonu ve geçiş-karasal ortam
çökellerinden oluşan Daniyen-Selandiyen yaşlı Kartal formasyonu ile bununla yanal ve
dikeyde geçişli denizel çökellerden oluşan Tanesiyen-İlerdiyen yaşlı Kırkkavak
formasyonu ile bunun şelf karbonatlarından oluşan Tanesiyen yaşlı Kayabaşı üyesi,
türbiditik çökellerden oluşan İlerdiyen-Küviziyen (Alt-Orta) yaşlı Ilgınlıkdere
formasyonu, fliş türü çökellerden oluşan Küviziyen-(Erken) Lütesiyen? yaşlı Eskipolatlı
formasyonu, sığ denizel çökellerden oluşan Küviziyen-Lütesiyen yaşlı Beldede
formasyonu yer almaktadır.
İkinci istif olan Ayaş İstifi, Haymana-Polatlı istifinin kuzeyinde yer alır. Alttaki
Elmalıdere formasyonu üzerine Ofiyolitik Melanj ve Soğukçam formasyonu nap
dilimleri biçiminde yerleşmiş ve üzerinde uyumsuzlukla karasal çökellerden oluşan
Maastrihtiyen yaşlı İncirli formasyonu yer almış, onun da üzerinde uyumlu olarak sığ
denizel-resifal özellikli yine Maastrihtiyen yaşlı Kapıkaya formasyonu, uyumsuzlukla