Keremali Dağlarının batısında (İstanbul Zonu'nun güneyi) Üst Kretase'den olasılıkla Miyosen'e kadar uzanan sedimentler ve volkanik kayalar kristalen bir temel üzerinde yeralır. Bölgedeki karmaşık jeolojik durum Paleo-Alpin (Geç Kretase-Paleosen) sinsedimenter tektoniğin ürünüdür. Bunun tipik özellikleri stratigrafik kolondaki litolojilerin sınırlı alanlarda bulunuşu, yanal ve düşey yönde ani değişimleri, komşu erozyon zonlarının varlığı ve iri klastik sedimentlerin ağırlıkta oluşudur. Paleo-Alpin fazı, İstanbul ve Sakarya zonlarının birbirine eklenmesi ve İç-Pontid Okyanusunun tüketilmesi şeklinde gelişen Ane-Alpin faz (Erken Eosen) takip etmiştir. Bu faz sırasında bölgesel, yükselmeye eşlik eden katmanların tiltleşmesi, kıvrımlanması ve yaygın volkanizme etkili olmuştur. İç Poutid Okyanusu'nun kalıntılarını temsil eden serpeştirit mercekleri inceleme alanının ve güney kesiminde (Civek Zonu) yeralır. Neo-Alpin (Miyosen'den günümüze) Kuzey Anadolu Fayı çalışma alanında Iç-Poutid kenedini sağ yönlü yanal atımlı fay olarak yeniden aktifi esmiştir.

In the western Keremali Mountains (southernmost Istanbul zone), the crystalline basement is overlaid by Upper Cretaceous to probably Miocene sediments and volcanic rocks. The complex geological situation is to some extent due to paleo-AIpine (Late Cretaceous-Paieocene) synsedimentary tectonics. Typical features are locally restricted occurrences of lithoiogies, rapid lateral and vertical changes in the stratigraphic columns, neighbouring zones of erosion and accumulation and the predominance of coarse clastic sediments. This paleo-AIpine phase was followed by the main-Alpine phase (Early Eocene) which is related to the juxtaposition of the Istanbul and Sakarya zone and the consumption of the Intra-Pontide Ocean. This phase is associated with a regional up¬lift combined with a tilting and slight folding of the strata and widespread volcanism in the study area. Relicts of the Intra-Pontide Ocean in form of serpentinite lenses are exposed in the southernmost study area (Civek Zone). The Neo-Alpine (Miocene-present) North Anatolian Fault zone overprinted the whole study area and reactivated the Intra-Pontide suture as a right-lateral fault zone.