Türkiye’nin en büyük Tersiyer çökel havzalarından biri olan Çankırı Havzası batıda K-G gidişli Elmadağ-Eldivan Dağı, kuzeyde D-B gidişli Ilgaz Dağı, doğuda ise yine K-G gidişli Köse Dağı gibi topoğrafik yükselimlerle sınırlanmaktadır. Çevresi bu yüksek dağ sıraları ile kuşatılmış olan ve içerisinde Kızılırmak nehrinin güneybatıdan kuzeydoğuya doğru menderesler çizerek aktığı havza oldukça düz ve yayvan topoğrafyalıdır.
Bu morfolojik konumu ile Çankırı Havzası günümüzde bir dağ arası havza görünümündedir. Havzanın en kuzeyinde Rodop-Pontid Kıtası ile onu güneyindeki Sakarya Kıtasından ayıran Bolu-Ilgaz Ofiyolitik Kuşağı vardır (Şengör ve Yılmaz, 1981). Çankırı Havzası’nın doğu, batı ve kuzeyinde ise Sakarya Kıtasına ait litolojiler bulunmaktadır. Bunlar havzaya doğru İzmir-Ankara-Erzincan Ofiyolitik Kuşağı’nın bölgedeki temsilcisi olan ofiyolitik-volkanik bir kuşak üzerine itilmişlerdir.
Kendisi de havza içerisindeki Tersiyer çökelleri üzerine itilmiş olan bu allokton kuşak aynı zamanda güneydeki Kırşehir Blok’unu Sakarya Kıtası’ndan ayırmaktadır. Bu tektonik konumu ile Çankırı Havzası, Türkiye’nin farklı kıtasal ve ofiyolitik birliklerinin birbirine kavuştuğu kritik bir alanda yer almaktadır.
Çankırı Havzası’nın çevresinde dört büyük metamorfik masif vardır. Bunlar güneyde Kırşehir, batıda Galatya, kuzeyde Ilgaz-Kargı ve doğuda Tokat Masifleri’dir. Çankırı Havzası ve çevresinde izlenen başlıca ana birlikler; ileri derecede metamorfik kayaçlardan oluşan Kırşehir Birliği, Triyas’da açılıp kapanmış Karakaya kenar denizinin ürünü olan metamorfik çökel ve volkanitleri içeren Karakaya Birliği, Karakaya Birliğinin oluşturduğu kıtasal temel üzerinde gelişmiş olan, Liyas-Üst Kretase yaşlı transgresif bir çökel istifi halinde olan Sakarya Birliği, güneydeki dalma batma sonucu gelişen bir ensimatik yaya ait volkanitler ve onlarla ardalanan çökellerden, ofiyolitik bir melanjdan ve bunların üzerindeki regresif bir kırıntılı istiften oluşan Kalecik Birliği, havzanın açılma, derinleşme ve sığlaşma dönemlerinde gelişen kırıntılı ve volkanitlerden oluşan İskilip Birliği, kırıntılı ve evaporitlerle temsil edilen Çankırı Birliği’dir.
Havzanın temel ve çevresini oluşturan kaya toplulukları farklı tektonik rejimlerin egemen olduğu Liyas öncesi, Liyas-Üst Kretase ve Üst Kretase Paleosen zaman aralıklarında, havza içi kayalar ise Paleosen’den sonraki gelişmiştir. Liyas öncesi dönem, bölgedeki metamorfik kayaların oluşmasını, erken deformasyonunu ve metamorfizmasını sağlayan Kimmerid ve kısmen de daha yaşlı orojenik olayların etkili olduğu dönemdir.
Bu dönem Triyas sonunda Karakaya kenar denizinin kapanması ile son bulmuş, böylece farklı kaya toplulukları bir araya gelerek daha sonraki dönemler için kıtasal bir temel oluşturmuşlardır. Liyas-Üst Kretase dönemi, gerilmeli bir rejimin etkin olduğu bir dönemdir. Triyas sonunda oluşan kıtasal temel Liyas’ta riftleşmeye başlamış, bu gerilme rejimi Alt Kretase sonuna kadar sürmüştür. Böylece Sakarya kıtasının güneyinde kalın bir istif gelişmiştir. Üst Kretase başından itibaren bölge tekrar bir sıkışmalı rejimin etkisi altına girmiştir.
Bunun sonucu olarak Neo-Tetis okyanusu kuzeye doğru hem Sakarya kıtası hem de kendi altına doğru dalıp batarak tüketilmeye başlamıştır. Bu dalma batmalar nedeniyle Sakarya Kıtasının güneyindeki pasif kıta kenarı aktif hale gelirken güneyde ensimatik bir yay gelişmiştir. Daha önce Tüysüz vd. (1989) tarafından Osmancık-Gümüşhacıköy civarında izlerine rastlanan böyle bir ensimatik yayın tüm Çankırı Havzası çevresindeki varlığı Tüysüz ve Dellaloğlu (1992) tarafından ortaya konmuştur.