Dal punto di vista geologico tutta l’area del Parco Naturale Regionale del Sasso Simone e Simoncello, situato nel Montefeltro, è costituita da una vasta coltre di terreni caotici eterogenei denominati “Colata della Val Marecchia”.
I terreni costituenti la “colata” si sono formati nell’area ligure, da dove sono lentamente scivolati verso oriente (terreni alloctoni), accavallandosi su quelli originari dell’area Umbro-Marchigiana-Romagnola (terreni autoctoni). Nell’alto bacino del fiume Marecchia la “colata” si è messa in posto fra il Tortoniano ed il Pliocene inferiore, durante una movimentata e tormentata fase tettonica che ha condizionato l’evoluzione nel tempo di questo settore dell’Appennino formando una vasta depressione con asse normale all’assetto NO-SE della catena stessa, depressione nella quale si è riversata, per convenienza, la “colata” stessa.
Il territorio considerato la “colata” è formato prevalentemente da terreni argillosi ed argillo-marnosi plastici altamente deformabili ed ingloba blocchi per lo più calcarei più rigidi e compatti delle più svariate dimensioni: da pochi metri ad interi rilievi (o zolle) come Monte Carpegna, San Leo, San Marino, ecc. i quali si muovono, come galleggianti su un enorme nastro trasportatore, in una lenta ed inesorabile migrazione verso l’Adriatico.
I processi erosivi a d opera di acqua, vento e neve agendo sulla coltre in modo selettivo, intaccano ed asportano molto più velocemente i materiali argillo-marnosi più teneri facendo emergere, in rilievo, i blocchi costituiti dalle rocce più dure: hanno così origine “I Sassi”, morfologie tipiche e caratteristiche del Montefeltro.
Nel territorio in parola, al limite meridionale del Parco, dove il paesaggio si fa più dolce ed aperto, dalla coltre dei terreni argillosi emergono i due caratteristici rilievi tabulari (mesas) di Sasso di Simone (1204 m) e Simoncello (1221 m) costituiti da calcari di origine organogena (abbondanti i resti di Lamellibranchi e Echinidi) indice di un primitivo mare sottile Miocenico. Le due mesas sono distanti fra loro circa 300 m, ma un tempo probabilmente erano unite assieme come testimoniano i copiosi accumuli detritici fra loro interposti.
Le mesas appartengono alla formazione marina dei “Calcari di San Marino” e si presentano con intensa fratturazione principalmente dovuta alla deformazione tettonica in atto; tale fratturazione, ben evidente sui margini più esposti a sud, controlla l’attuale erosione caratterizzata da continui processi di distacco di settori e/o blocchi marginali e conseguenti crolli. Il trasporto dei detriti più fini è assicurato dalle colate di fango riversantisi sulle aree calanchive circostanti.
