Ankara kenti ve yakın çevresinde gözlenen başlıca formasyonlar; Dikmen Formasyonu, Volkanik Seri, Akhöyük Formasyonu, Ankara Kili ve Alüvyondur. Proje güzergahında ise Ankara kili ve Alüvyon yer alır.
Bölgede temel kaya birimi Paleozoyik-Triyas yaşlı şist ve grovaklardan oluşan yer yer spilit blokları ve kireçtaşı mercekleri içeren Dikmen Formasyonudur.
Alacaatlı ve Balıkuyumcu köyleri ile güneyindeki Dereköy ve Deveci köyleri civarında geniş yüzeylenmeleri bulunan Jura yaşlı Alacaatlı formasyonu egemen olarak kireçtaşları ile temsil edilir. Birim içerisinde marn, kiltaşı, kumtaşı, çakıltaşı aratabakaları ve yer yer kum – çakıl seviyeleri görülür.
Kent içinde özellikle Ankara Kalesi, Yenimahalle kuzeyi ve Mamak civarında izlenen Miyosen yaşlı volkanik seri genellikle andezit, tüf ve aglomeradan oluşur.
Volkanik seri üzerinde yer yer yanal geçişli olarak izlenen Akhöyük Formasyonu kiltaşı, marn ve kil ardalanması ile temsil edilir.
Genellikle siltli kil ve kumlu kilden oluşan Pliyosen yaşlı Ankara Kili yer yer kum-çakıl mercekleri ile karbonat konkresyonları içerir.
Ankara çevresindeki güncel vadi tabanları ve düzlükler Kuvaterner yaşlı alüvyonlarla örtülüdür.
Yerel Jeoloji
Ankaray Projesi III.Aşama güzergahının Söğütözü-Ümitköy aralığında yer alan zemin birimleri egemen olarak Ankara kili, Alacaatlı formasyonu, yer yer alüvyal çökeller kısmen de yapay dolgudan oluşur.
Güzergahın Köy Hizmetleri-Ümitköy aralığında yüzeylenen Jura yaşlı Alacaatlı formasyonu bu bölümde esas olarak tümüyle ayrışmış ve killeşmiş marn, kiltaşı, kumtaşı, çakıltaşı aratabakaları ve yer yer kum – çakıl seviyelerinden oluşur.
Güzergahın önemli bir bölümünü oluşturan Pliyosen yaşlı Ankara Kili, kırmızı, kahverengi, bej renkli, fisürlü, kireç konkresyonlu, yer yer kum-çakıl mercek ve seviyeleri içeren, düşük ile yüksek plastisiteli, çok katı-sert siltli kil ve çakıllı kumlu kil özelliğindedir.
Çevre kayaçların ayrışma ürünlerinin akarsular vasıtasıyla göl ortamında taşınması ve çökelmesi sonucunda oluşan bu birimin; kumlu ve çakıllı düzeyleri göl baseninin kenar kısımlarında, killi düzeyleri ise iç kısımlarda gözlenmektedir. Ankara Kili türediği kayaçların mineralojisine bağlı olarak değişik mineraller içermektedir. Örneğin montmorillonitin volaknik kayaçlardan, kloritin ise şist ve grovaklardan türediği tahmin edilmektedir.
Ankara kili içinde gözlenen kum-çakıl mercekleri kumlu-çakıl, killi kum ve killi kumlu çakıl özelliğindedir.
Güzergahı dikine kesen dereler ve yan kollarının vadi tabanlarında izlenen alüvyal çökeller genel olarak yeşilimsi gri-kahverengi, orta-yüksek plastisiteli, orta katı-çok katı, kumlu siltli kil ve killi kumlu çakıl ve killi kum mercek ve seviyelerinin karışımından oluşmaktadır.
Güzergahı örten yapay dolgu çevre kazılarından çıkan zemin ve kaya birimlerinden oluşur.