L'area in studio è interessata dalle formazioni più recenti della successione umbro-marchigiana.

Viene data una breve descrizione delle formazioni per meglio inquadrare la storia geologica dell'area nord-marchigiana nella quale è compresa l'area oggetto della mia tesi.

Il Bisciaro è la formazione più antica che affiora nel bacino dell'Arzilla.
E' caratterizzata da alternanze di litotipi marnoso-argillosi con strati calcarei e talora silicei che lo fanno risaltare morfologicamente rispetto alle unità sopra e sottostanti.
Gli strati calcarei (calcareniti) talora silicizzati o contenenti noduli di selce s'intercalano all'interno di marne e marne-argillose grigiastre o grigio-verdi.
Il Bisciaro è inoltre caratterizzato da un notevole contenuto di materiale vulcanoclastico.

La formazione sovrastante è quella dello Schlier costituita da marne grigio-azzurognole ricche di micro fossili, con lamine ricche in materiale organico.
La parte medio-alta invece contiene sottili strati calcareo-marnosi biancastri.

Successivamente si ha una differenziazione deposizionale di due aree ben distinte separate dalla dorsale Umbro-Marchigiana.

Nel bacino Umbro si deposita la formazione della Marnoso-Arenacea, costituita da una successione torbiditica composta da strati arenacei di colore giallo-nocciola alternate a marne siltose grigiastre.
Le arenarie sono ben gradate e presentano alla base dello strato impronte di fondo.

Nel bacino marchigiano, invece, bisogna fare un ulteriore differenziazione.

Nel bacino Marchigiano interno al di sopra dello Schlier si deposita la Marnoso-Arenacea (Serravalliano), le Arenarie d'Urbania (Serravalliano superiore), le Argille azzurre (Tortoniano superiore-Messiniano inferiore), la Gessoso-solfifera (Messiniano) e i Conglomerati e le arenarie di Pietrarubbia (Messiniano).

Nel bacino Marchigiano esterno abbiamo un'ulteriore suddivisione in due bacini minori, in uno dei quali si ha la deposizione della Gessoso-Solfifera, che è la formazione tipica dell'area marginale, mentre nell'altro bacino si ha la deposizione della formazione del Tripoli (Marne Bituminose) e delle Formazione di San Donato.

La successiva Formazione a Colombacci (Messiniano) è costituita da tre litofacies argilloso-marnose con intercalazioni arenacee, arenarie torbiditiche e orizzonti evaporitici (colombacci).

In ultimo abbiamo il Pliocene inferiore caratterizzato da una prevalenza di litofacies argillose nei confronti di quella sabbiosa.

L'assetto morfostrutturale delle Marche settentrionali è caratterizzato da una successione di strutture piegate formate in seguito alla fase tettonica compressiva che ha interessato l'area a partire dal Tortoniano superiore (fig. 19).
Gli autori Calamita e Deiana (1986) interpretano l'Appennino Marchigiano come una catena costituita per "thrust fault" molto spesso interrotta da faglie trascorrenti sinistre, faglie inverse e fratture d'estensione.
Essi interpretano queste ultime come il risultato di un accorciamento in direzione appenninica in seguito alla convergenza dei due blocchi Africa-Europa.
Inoltre nel Pliocene un altro elemento strutturale è rappresentato dalle faglie dirette appenniniche legate alla fase distensiva.
Nel Pleistocene medio superiore poi si sviluppano movimenti verticali differenziati condizionando così l'impostazione dell'attuale reticolo idrografico.
Le pieghe, infatti, costituiscono l'Appennino Umbro-Marchigiano e sono tagliate quasi ortogonalmente dai fiumi che sfociano nell'Adriatico.

La base geologica di Candelara e S.Maria dell'Arzilla è rappresentata da sedimenti arenacei del Miocene (molasse), localmente dette "tufo", più evidenti in direzione di Novilara, e dalle marne calcaree dei "colombacci".

Nell'impluvio del torrente Genica, in brevi tratti d'alluvione, ecco i depositi sabbioso-limosi recenti ed attuali.

Verso sud-ovest iniziano le argille-marnose del Pliocene.