Le Massif de La Malepère, s’est formé au tertiaire, lors du soulèvement des Pyrénées.
Les matériaux qui composent le sous-sol se sont déposés en plusieurs étapes :
- Au début du Tertiaire, au Paléocène, étage Thanétien ( – 59 à – 53 Ma) et à l'Eocène inférieur, étage Sparnacien et Ilerdien (- 53 à – 46 Ma), plusieurs invasions marines vont déposer sur la région, du nord du Cabardès au sud de Limoux, des couches de sédiments marins : calcaires gréseux (thanétien), argiles sableuses rouges (sparnacien), calcaires durs, marnes bleues, grès à huîtres (Ilerdien).
- A l'Eocène moyen (- 53 Ma à – 37 Ma, étages Lutécien et Bartonien), la surrection des Pyrénées s'accompagne d'une érosion importante de ses sommets.Les matériaux continentaux détritiques issus de l'érosion des sommets pyrénéens sont accumulés par les rivières entre les Pyrénées et la Montagne noire. Ce sont essentiellement des poudingues* et des molasses* (molasse de Carcassonne à l’Est et molasse de Castelnaudary à l’Ouest).
- A l'Eocène supérieur, le serrage important entre Pyrénées et Montagne Noire du à la poussée de la plaque Ibérique, qui entre en collision avec le Sud de la France, entraîne le soulèvement du Massif de Mouthoumet, la formation des Corbières et le soulèvement du Massif de La Malepère.
- Au Quaternaire, les différentes glaciations installent plusieurs niveaux de terrasses argilo graveleuses.
Au fil du temps, un vaste réseau hydrographique va découper le Massif de la Malepère, creuser des vallées, éroder et façonner le relief.
Des poudingues et des grès plus durs résistent à l’érosion, ils forment des buttes, des mamelons appelés « Pech » répartis dans le Massif de la Malepère
*Poudingues : Les poudingues, roches sédimentaires détritiques sont composés par plus de 50% de galets de 2 à 10 centimètres de diamètre, roulés par les rivières et liés par un ciment gréseux plus ou moins calcaire.
*Molasses : Les molasses sont constituées d'argiles, de sables d’origine alluviale, associées à des grès très poreux dans lesquels s'intercalent des bancs calcaires ou marneux.
