Con la interpretación de dos secciones morfoestructurales se muestra la existencia de fosas y pilares, sobresaliendo los horsts Las Vueltas y Santa Clara; así como el grabens de Los Monos entre otros.
El basamento del área de estudio está representado por rocas metasedimentarias de edad Jurásico medio que afloran sobre el río Los Remedios, Minera Romero y al oeste de Minas de Bacis. Está constituida por metaareniscas, pizarras y filitas que se presentan falladas y metamorfizadas. La edad del Jurásico medio es por correlación con afloramientos encontrados en la carta Topia, donde fue datada por fauna. Su contacto con rocas terciarias es discordante.
Durante el Terciario se generan grandes volúmenes de rocas volcánicas constituidas por derrames y brechas de composición andesítica (TpaeA-BvA) que afloran en la región de Bacis y Santa María de Otaez, cubriendo una superficie de gran extensión, principalmente en las zonas de barrancas profundas del río Los Remedios y Los Fresnos; estas rocas corresponden al Complejo Volcánico Inferior.
Esta unidad es la principal contenedora de yacimientos minerales en forma de veta- falla, ya que es afectada por una serie de intrusivos de composición granodiorítica- granítica (TeGd-Gr) con variaciones a cuarzodiorítica de edad Eoceno y de pórfidos de composición riolíticos (ToPR) de edad Oligoceno.
Durante el Oligoceno se experimenta un cambio en la composición de las rocas volcánicas, que forman parte de la Serie Volcánica Superior; está representada por un paquete de ignimbritas (ToIg-BvR), de estructura fluidal con pliegues de flujo y huecos rellenos de pómez. Dentro de este mismo evento se tienen brechas de color gris claro compuesta de fragmentos angulares de riolita de 3 a 6 cm de diámetro y tobas riolíticas que dan origen a grandes acantilados verticales con fuerte fracturamiento columnar.
Sobreyace discordantemente al complejo andesítico del Paleoceno-Eoceno y a su vez se encuentra cubierta en discordancia por riolitas y brechas riolíticas (ToR-BvR) que afloran ampliamente en la parte oriente de la carta. Está constituida por riolitas con estructura fluidal y porfídica, ocasionalmente vítrea y con alteraciones a caolinización, oxidación y silicificación y por brechas riolíticas producto de eventos explosivos. Estas unidades son afectadas por un domo de composición riolita (ToR) de estructura fluidal, color café rosáceo con gran cantidad de vetillas de sílice amorfo y trazas de oxidación con cavidades vesiculares rellenas por cuarzo granular y microcristalino. Estas riolitas están cubiertas por tobas riolíticas e ignimbrita vitrocristalina, flujos de ceniza, tobas riolíticas pobremente soldadas.
Como último evento volcánico del Oligoceno-Mioceno aflora una unidad de ignimbrita (TomIg), la cual aflora ampliamente en toda la carta y está constituida por flujos de ceniza con varios grados de compresión y soldamiento, vitrófidos intercalados con flujos de riolitas, tobas riolíticas y ocasionales niveles andesíticos. Las capas de ignimbritas son subhorizontales, pero ocasionalmente son basculadas hacia el NE.
Durante el Cuaternario se depositaron sedimentos de origen continental compuesto por gravas poco consolidadas que contienen fragmentos de rocas de composición variada que se acumularon en pequeñas cuencas continentales, causes de ríos y arroyos.
En la carta se distinguen una serie de lineamientos de dimensiones regionales. Las estructuras que predominan en la carta son relacionadas con el evento distensivo oligocénico-miocénico denominado Sierras y Valles, representado por fallas normales de dirección general NW-SE, con echados fuertes al NE y SW.
Se determinaron tres sistemas de fallas normales; el primero con un patrón NW-SE, considerado el más antiguo y es el responsable de la morfología actual del terreno. El segundo, que disecta al anterior, tiene un rumbo general NE-SW. Por último, el sistema de rumbo N-S, considerado el episodio distensivo más reciente que afecta principalmente a las rocas más jóvenes de la Serie Volcánica Superior. Siendo estos tres sistemas los que originaron la separación de la Sierra Madre Occidental en forma de bloques basculados, mesetas alargadas y profundas barrancas.
La base estratigráfica del área de estudio es parte del Terreno Guerrero (Campa y Coney, 1983), y en esta zona está representado por las secuencias volcánico- sedimentarias del Jurásico medio cubiertas por el Complejo Volcánico Inferior afectadas por intrusivos graníticos del Paleógeno.
Durante la Orogenia Laramide se produce un plegamiento de estructuras previas con pliegues de gran radio de curvatura con ejes NW-SE y el evento magmático asociado, que es producto de la subducción de la Paleoplaca Farallón debajo de la Norteamericana generándose con esto las rocas que actualmente se conocen como Complejo Volcánico Inferior y Superior; así como, los cuerpos intrusivos que generaron los diferentes tipos de mineralización en el área.
Los yacimientos minerales se agruparon en dos distritos mineros de gran interés e importancia económica, las cuales son: Bacis y Santa María de Otaez, siendo el de mayor importancia el primero.
El Distrito Minero Bacis se localiza en la parte centro-sur de la carta. En éste se tienen yacimientos minerales de tipo vetiforme siguiendo estructuras de rumbo variable principalmente NW 20° SE con echados de 63 a 84° tanto al NE como al SW. Presentan espesores variables desde 30 cm hasta 3.5 m y longitud de hasta 2.5 km, los yacimientos minerales que se encuentran en este distrito son de origen hidrotermal en las fases mesotermal-epitermal, encajonados en rocas metasedimentarias y volcánicas afectadas por cuerpos intrusivos de composición granodioríticos-graníticos del Eoceno.
En este distrito se registraron 13 prospectos mineros y 14 zonas de alteración; los prospectos mineros son: Las Piedras, Ampliación Las Pierdas, La Oscuridad,La Purísima, San Manuel, La Trinidad, La Prieta, La Alegre, Santo Niño, Cerros Blancos, El Hueso, San Isidro y El Herrero, presentando mineralización de galena, esfalerita, calcopirita, pirita y cuarzo; las zonas de alteración presentan extensiones mínimas de 200 x 500 m y máximas de 5000 x 6000 m. En la porción centro-sur del distrito se presenta una fuerte oxidación-propilitización, variando a oxidación-silicificación con zonas argilizadas al este y al oeste. También hay zonas predominantemente con óxidos, presentando áreas con sulfuros de fierro diseminados y stockwork; los minerales de óxidos son limonita, hematita y jarosita. El prospecto más importante es la mina El Herrero, la cual actualmente es operada por el Grupo Bacis S.A de C.V., la mina cuenta con una planta de benefício con capacidad de 1500 toneladas diarias, obteniendo leyes promedios de 360 g/t de Ag y 2.7 g/t de Au.
El Distrito Minero Santa María de Otaez se ubica en la porción noroeste de la carta, actualmente en este distrito no existe ninguna mina en explotación. Existen yacimientos minerales de tipo vetiforme y brechas siguiendo zonas de falla con NW 13° SE y NW 70° SE y espesores que van de 0.3 a 3m. Estas estructuras se observan en los prospectos mineros, La Presa y Piélagos, presentando mineralización de cuarzo, calcita, sulfuros de fierro y óxidos de fierro (hematita, limonita, jarosita). Las estructuras se encuentran encajonadas en andesitas, brechas andesíticas y riolitas del Paleoceno- Oligoceno, así como, tobas líticas de afinidad riolítica, del Oligoceno-Mioceno.
Las zonas de alteración en este distrito son de oxidación-cloritización y argilitización- oxidación manifestándose en rocas volcánicas de composición andesítica de textura porfídica del Paleoceno y en tobas riolíticas del Oligoceno-Mioceno, los minerales de óxidos son hematita y jarosita. Aunque las obras mineras se restringen a pequeñas catas de exploración, se sabe que en la carta San Pedro de Azafranes colindante al oeste, se tienen obras mineras de importante desarrollo que indican desniveles topográficos de al menos 300 m con presencia de mineralización económica. Debido al efecto de los cuerpos intrusivos, se forman zonas de alteración de forma y dimensiones irregulares.
El potencial con que cuentan los distritos mineros de Bacis y Santa María de Otaez, por su génesis hidrotermal en su fase epitermal se ubica en el modelo de yacimientos vetiformes de baja y alta sulfidación la roca en ambas partes es la andesita de la Serie Volcánica Inferior y las tobas riolíticas de la Serie Volcánia Superior, ubicados en el flanco poniente de la Sierra Madre Occidental y provincia metalogenética de Au-Ag; la edad de las rocas receptoras de la mineralización se considera del Paleoceno - Oligoceno. En base a estas características hay posibilidades de encontrar la continuación de las estructuras mineralizadas y áreas afines a estos distritos al sur y oriente de la carta.
Cercana a la mina El Herrero (Distrito Minero de Bacis) se encuentra la mina La Bufa, la cual está en proceso de reactivación por la Cía. Minera Romer, S.A. de C.V.
Como infraestructura minera existen tres plantas concentradoras, las cuales utilizan el método de flotación y tienen una capacidad variable de 500 a 1500 toneladas diarias, localizadas una en el poblado de San José de Bacis, mina El Herrero y otras dos en la zona de Minera Romer una en la mina La Prieta y otra en la mina Cerros Blancos.