Geologický vývoj geoparku

Velmi dlouhou a pestrou geologickou minulost geoparku dokládá přítomnost nejrůznějších typů hornin z různých geologických období.

Nejstaršími horninami, s kterými se můžeme na území geoparku setkat, jsou muskovitické metagranity a metadiority, jejichž vznik byl datován na samý konec období prekambria, před asi 550 milionů let. Původní žuly a diority, které sem tehdy během kadomského vrásnění pronikly, byly na konci prvohor během variského vrásnění vyzdviženy a přeměněny do nynější podoby. Dnes je najdeme zejména v korytě řeky Jizery v okolí Semil.

Z období starších prvohor, pravděpodobně z kambria až ordoviku, pocházejí horniny, které vystupují na povrch v okolí obce Jílové u Držkova. Tyto slabě metamorfované chlorit-sericitické fylity ("železnobrodské břidlice") jsou unikátní z hlediska obsahu ichnofosílií i pravých fosílií. V tělesech těchto fylitů jsou zavrásněny čočky starších krystalických metamorfovaných dolomitů, z nichž patrně největší se nachází nedaleko obce Bozkov. Její stáří je pravděpodobně kambrické a je v ní vyvinut poměrně rozsáhlý jeskynní systém. Díky vodní erozi a různě odolným partiím v hornině obsahuje bohatou krasovou výzdobu.

Horniny krystalinika jsou od mladších jednotek na JZ odděleny významnou geologickou strukturou, tzv. lužickým zlomem, podél něhož docházelo a dochází k častým tektonickým pohybům.

Východní a severovýchodní část geoparku pokrývají horniny podkrkonošské pánve. Ukládání zde probíhalo od svrchního karbonu do spodního triasu a výplň tvoří převážně sladkovodní sedimenty, jemnozrnné jezerní jílovce a prachovce, nebo říční pískovce a slepence, často arkózovité. Místy jsou vyvinuty slabé slojky uhlí nebo polohy bituminózních břidlic (hořlavých lupků). Na organickou hmotu je v některých případech vázáno slabé Cu zrudnění. Břidlice obsahují poměrně velké množství zkamenělin, z flóry zde bylo popsáno několik druhů kapradin, přesliček a jehličnanů, z fauny zejména škeblovky, ryby, žraloci, obojživelníci a hmyz. Dále také četné ichnofosílie a koprolity. Arkózovité sedimenty v okolí Nové Paky jsou známé bohatým výskytem petrifikovaných (zkřemenělých) stonků rostlin a částí rašelin. Popsány odtud byly stromovité přesličky, kapradiny, "kapraďosemenné" rostliny a jehličnany. Sedimentace v pánvi byla zároveň provázena několika fázemi bazického vulkanismu s produkcí čedičů (tzv. melafyrů), pyroklastik a rovněž křemitých roztoků, které prosytily části rostlin, tvořily konkrece karneolu v sedimentech a v podobě chalcedonů, achátů a dalších forem křemene vyplňovaly dutiny v melafyrech.

Střední a jižní část geoparku pokrývají horniny období křídy, kdy bylo během cenomanské transgrese v této oblasti uloženo několik desítek metrů křemenných pískovců. Na ně nasedá sled až sto metrů mocných vápnitých pískovců a písčitých vápenců z období středního až svrchního turonu. Sedimentace nadále pokračovala až do coniacu ukládáním křemitých pískovců, místy o mocnosti až 100 m. Ústupem moře na konci křídy ukládání skončilo, později byla v těchto sedimentech erozí vytvořena rozsáhlá skalní města.

V neogénu, před asi 17 miliony let, došlo k obnovení sopečné činnosti vázané na lužický zlom, která v několika fázích pokračovala až do nejmladších třetihor před 4,5 miliony let. Většinou bazický vulkanismus vytvořil několik známých a nápadných útvarů v geoparku, např. Trosky, Zebín, Kozákov, Čertí kopeček, Kumburk aj.