Sedimento su sedimento, nel corso di milioni di anni, si sono formati il Massiccio del Marguareis – un altopiano di roccia calcarea permeabile all’acqua – e il basamento impermeabile su cui poggia. Una situazione estremamente favorevole allo sviluppo del fenomeno carsico: l’acqua nel corso del tempo ha inciso e scavato queste montagne “dal cuore tenero” fino a incontrare lo strato impermeabile sottostante, dando vita a un imponente complesso sotterraneo. Il Marguareis è una montagna che vive e respira: sbuffa, soffia, aspira dagli innumerevoli imbocchi del suo labirinto segreto. Di lei e del suo mistero il suo più grande cantore, lo speleologo Andrea Gobetti ha scritto:

Quando ci sali, prima o poi scopri che il Marguareis sono tre montagne.
La prima è quella che puoi vedere e anche amare perdutamente dopo un giorno soltanto. Per conoscere la seconda, la montagna buia che le sta nel cuore, ci vuole del tempo, e Tempo si chiama chi l'ha progettata. La terza sta oltre la seconda e di lei si sa soltanto che non la conosce nessuno.

A. Gobetti, L'ombra del tempo

Più nel dettaglio, le rocce che affiorano nel Parco Naturale Marguareis hanno una storia che inizia circa 300 milioni di anni fa, nel Paleozoico, più precisamente nel periodo Permo-Carbonifero, con la sedimentazione sulla crosta continentale di sabbie, ghiaie e limi. Questi sedimenti in seguito hanno subito i primi movimenti e i primi fenomeni di trasformazione (metamorfismo). Durante la cosiddetta orogenesi ercinica sono stati coperti da effusioni di rocce vulcaniche, che attualmente formano il basamento del Massiccio del Marguareis: affiorano lungo le valli Tanaro (vallone di Carnino), Pesio ed Ellero, formando i Rastelli del Marguareis (la cresta frastagliata alle spalle del Rifugio Garelli) e lo spartiacque stesso fra le valli (Punta Emma, che si innalza a Ovest del Colle del Pas).
Circa 230 milioni di anni fa si verifica lo smantellamento dei rilievi ercinici e si depositano nuovi sedimenti alluvionali. Questa formazione rappresenta insieme alla precedente il basamento sul quale appoggiano i calcari, le rocce carsificabili all’interno delle quali si sono formate le principali grotte del massiccio.

E loro? I calcari, quando si sono formati?
Intorno a 200 milioni di anni fa, iniziano a manifestarsi le prime influenze marine. Si forma una piattaforma marina a profondità ridotta su cui, per oltre 150 milioni di anni, si depositano sedimenti. Il processo inizia nel Trias medio (200 milioni di anni fa) e, con alternanze e momenti di irregolarità prosegue fino al Terziario (38 milioni di anni fa). Nel corso del Mesozoico variano molte volte le condizioni di deposizione e di erosione, di profondità, di temperatura e di salinità del bacino dove avviene la sedimentazione. Il risultato finale di quei 160 milioni di anni di evoluzione geologica è rappresentato da quella potente sequenza di rocce, prevalentemente carbonatiche, che costituisce oggi gli altopiani carsici del massiccio del Marguareis. Con il periodo Priaboniano, 38 milioni di anni fa, termina definitivamente il ciclo di sedimentazione del bacino e iniziano i complessi fenomeni tettonici, compressivi e metamorfici che hanno determinato il sollevamento e la formazione della catena alpina. Sulle montagne “nuove di zecca” prodotte dall’orogenesi interverranno, alternandosi, l’azione carsica e quella glaciale.