Desde el punto de vista fisiográfico, se localiza en el extremo nor-occidental de la provincia fisiográfica de la Planicie Costera del Golfo, muy cerca del borde este de la provincia de la Sierra Madre Oriental, subprovincia de las Sierras del Norte, (Raisz E., 1964).
Dentro de la carta se reconocieron siete unidades de rocas sedimentarias marinas, correspondientes a una alternancia rítmica de caliza (mudstone) dispuesta en capas de entre 15 y 40 cm, depositada en un ambiente de cuenca hacia plataforma, con espesor de 23 m correspondiente a la Formación Buda (KceCz) de edad Cenomaniano inferior, le sobreyace concordantemente una alternancia de horizontes delgados y laminares de lutitas calcáreas que se intercalan con caliza limo-arcillosa, conjunto que tiene un espesor total de 300 m, y se caracteriza por presentar un marcado aspecto lajoso. El depósito ocurre en un ambiente de plataforma externa, influenciado por terrígenos, la cual constituye a la Formación Eagle Ford (KcetLu-Cz) de edad Cenomaniano-Turoniano.
En contacto transicional afloran caliza y lutita de la Formación Austin, muy similares a la Formación Eagle Ford, la diferencia está en que la Austin presenta estratos ondulados con aspecto concrecional. Las capas son mudstone y wackestone del orden de 10 a 30 cm con abundantes impresiones de Inoceramus. Tiene un espesor de 200 m, fue depositada en un ambiente de plataforma externa, la edad de la Formación Austin (KcossCz-Lu) es del Coniaciano-Santoniano y se encuentra cubierta en forma concordante por la Formación Upson (KcLu-Lm) de edad Campaniano inferior, compuesta esencialmente por una secuencia de lutita y limolita dispuestas en horizontes laminares que forman bancos masivos. Las rocas son friables y deleznables, tienen espesor de entre 150 y 200 m, desarrollados en un ambiente prodelta, bajo condiciones regresivas.
Sobreyaciendo concordante y transicionalmente, se deposita una unidad dominantemente terrígena y siliciclástica, conformada por una alternancia de arenisca y limolita arenosa en estratos delgados a medios (5 a 30 cm) que alcanzan un espesor de 277 m cuyo depósito ocurre en un ambiente deltáico-progradante correspondiente a la Formación San Miguel (KcAr- Lu) del Campaniano superior, le sobreyace concordantemente la Formación Olmos (KmLu-Ar), de edad Maastrichtiano inferior, la cual ha sido dividida en 5 miembros que de la base a la cima incluyen lutita carbonosa, arenisca de grano fino con horizontes de concreciones ferruginosas y limolita, además de mantos de carbón bituminoso con espesor entre 0.3 y 3 m, que constituye la fuente de este importante recurso. Los miembros restantes en orden ascendente conforman una alternancia de arenisca y lutita que en total alcanzan los 300 m de potencia. La Formación Olmos es típica de un ambiente regresivo, progradante y deltáico, en condiciones lagunares que permitieron el desarrollo de una amplia variedad de vegetación. Por último afloran del Maastrichtiano superior, depósitos terrígenos constituidos por una alternancia de limolita y arenisca, y eventualmente capas de caliza arenosa con un espesor incompleto de 100 m cuyo depósito ocurre sobre una plataforma terrígena con desarrollo de varios deltas progradantes, representados por la Formación Escondido (KmLm-Ar).
Durante el Plioceno, ocurre un evento erosivo siendo el proceso más importante en la región, este fenómeno permite la degradación de toda la secuencia marina que había sido levantada y plegada y por lo tanto ocurre un depósito de rocas clásticas de grano grueso como es el caso de la Formación Sabinas (TplCgo), constituida por conglomerado oligomíctico de fragmentos de caliza (95%) y arenisca (5%) embebidos en matriz areno-calcárea. Estos materiales se encuentran dispuestos horizontalmente y hacia la cima aparecen algunos horizontes de caliza lagunar que señalan la existencia de cuerpos de agua locales para esta época. El espesor es variable, siendo el máximo de 15 m. El depósito es de origen eminentemente continental, conformando discordancias de tipo angular sobre las unidades del Cretácico superior.
En el Pleistoceno afloran derrames de lavas basálticas (QptB) de origen fisural que conforman un paisaje de mesetas que cubren angularmente a los conglomerados de la Formación Sabinas. Esta unidad también se conoce como Lavas Las Esperanzas y está constituida por basaltos de color gris oscuro y negro de matriz afanítica-holocristalina. Estos basaltos representan la única expresión de vulcanismo en la región. Finalmente, en el Holoceno, ocurren depósitos continentales de aluvión, limos y arenas (Qhoal) que cubren discordantemente a cualquiera de las unidades de roca depositadas previamente.
No existen plegamientos relevantes dentro de la carta, a excepción del anticlinal Cañada del Faro, ubicado en el extremo noreste; el sinclinal Sabinas y el anticlinal El Nido, estructuras que se localizan en la esquina suroeste de la carta. Los pliegues tienen ejes con rumbo general que varía de N20°W a N40°W, con flancos muy suaves, con estilo de deformación eminentemente compresivo generado por los efectos de la etapa orogénica laramídica. Los datos estructurales proyectados a la red de Schmidt, configuran un eje principal orientado al N29°W, con inclinación de 2° al SE que sensiblemente corresponde con el de los pliegues descritos y en general con el de las estructuras que configuran el cinturón plegado del Golfo o Cuenca de Sabinas. Por otro lado, tampoco existen evidencias de fallamiento regional, aunque existen algunos desplazamientos a nivel local, detectados principalmente en las exploraciones carboníferas. Por lo que se refiere a lineamientos, en la interpretación de la imagen de satélite se detectó un lineamiento con dirección N30° a 40°W que probablemente corresponde con la traza del lineamiento Boquillas-Sabinas o de La Babia, que es una estructura transpresiva reactivada. No se registraron expresiones de curvilineamientos, pero los ejes de las mesetas de basaltos parecen conformar una estructura semicircular o elipsoidal que puede ser el reflejo de un asentamiento pos-orogénico reactivado.
La carta se ubica en el terreno tectonoestratigráfico Coahuila (Campa M. F. et al., 1983, Sedlock et al., 1993) sobre cuyo basamento se depositó una potente secuencia sedimentaria transgresiva a partir del post-Jurásico medio. Este terreno fue acrecionado al continente durante el Paleozoico tardío, al cierre Proto-Atlántico (Coney P. J., 1981; Campa M. F. et al., 1983) y posteriormente plegado y metamorfizado por efectos de la orogenia Apalachiana que a su vez conforma una serie de elementos positivos y negativos que darían lugar a la distribución paleogeográfica a través de todo el Mesozoico. Uno de estos elementos es la llamada Cuenca de Sabinas en la que se depositan secuencias carbonatadas desde el Jurásico superior hasta el Cenomaniano-Turoniano, para después revertir a un aporte eminentemente terrígeno, fenómeno que se relaciona con la colisión del terreno Guerrero con el terreno Sierra Madre que a su vez se traduce en un levantamiento generalizado de las cuencas sedimentarias, las que comienzan a recibir un importante aporte de clásticos finos.
De manera general, los esfuerzos compresivos desde el SW se conocen como la etapa orogénica laramídica, una de cuyas consecuencias es el desarrollo de cuencas frontales de avance (foreland) en el borde del cinturón plegado, y sobre las cuales ocurre el aporte terrígeno del Maastrichtiano. El consumo final de la placa Pacífico (Farallón) bajo la margen continental de América, dio lugar a un drástico cambio en la dirección de los vectores deformantes, e inicia así una fase probadamente distensiva que se caracteriza por fallamiento normal (Coney P., 1981; Atwater T., 1970) con emplazamiento de fallas normales en la dirección N-S y NW-SE.
Durante el Eoceno-Oligoceno, tiene lugar una extensa actividad ígnea hacia la parte central del Golfo de Sabinas, en donde ocurre una franja de rocas intrusivas con sensible orientación E-W (Faja Monclova-Candela, propuesta por Santamaría O. D., 1991). La distensión se reactiva nuevamente en el Plio-Pleistoceno y a través de fisuras profundas se emplaza vulcanismo de tipo basáltico. En la actualidad, la principal actividad es de relleno continental en los valles.
Dentro de la carta no existen yacimientos minerales metálicos, siendo el recurso más importante el carbón, cuya existencia se conoce desde el año de 1850, y a partir de entonces ha sido decisivo en el desarrollo de la industria minero-metalúrgica de la región y del país. La producción mensual de carbón es del orden de 500,000 toneladas y proviene de tres métodos de explotación: a) gran minería subterránea, b) operaciones a cielo abierto (tajos) y c) pozos o tiros. La infraestructura minera es excelente para la carta porque se cuenta con electricidad, carreteras y ciudades (Nueva Rosita, Sabinas) con todo tipo de servicios. Las siguientes instalaciones lavadoras corresponden a El Milagro, operada por MEXATIN; Nueva Rosita, de la compañía IMMSA, con capacidad para 800,000 t/año. Planta Cloete, manejada anteriormente por la Comisión de Fomento Minero, y en la actualidad por la empresa MINSA, cuya capacidad es para 55,000 toneladas mensuales. Planta experimental de coque en Nueva Rosita, operada por IMMSA.
El carbón es un depósito singenético asociado a la base de la Formación Olmos de edad Maastrichtiano. Ocurre en sinclinales que se conocen como subcuencas, de las cuales la de Sabinas es la más importante por su extensión y contenido de carbón. Los sedimentos de la Formación Olmos, se depositan en condiciones lagunares con abundante flora tropical o subtropical de agua dulce. La acumulación de estos grandes volúmenes de materia vegetal o turba, posteriormente sujeta a la acción bioquímica de hongos, bacterias y la evolución térmica debido a la subsidencia de la cuenca, dan origen a un carbón autóctono, sub-bituminoso de espesor y calidad no uniformes, dispuestos como horizontes entre los sedimentos terrígenos, conformando en total hasta 15 mantos conocidos en esta subcuenca.
El carbón es una roca sedimentaria combustible sólida, con coloración de negro a café, y peso específico de 1 a 1.8 g/cm³. Los mantos más persistentes en espesor y de mayor importancia económica, son los que conforman el llamado doble manto: el inferior de 1.5 m, separado por 20 cm de "hueso" o material estéril, y el superior que tiene aproximadamente 50 cm de potencia. El carbón mineral de la subcuenca de Sabinas se clasifica como bituminoso de volatilidad media a baja, con factor de expansión de 7.9 lo que facilita su aprovechamiento en los hornos de la industria siderúrgica, y al mismo tiempo cumple con las especificaciones de la CFE para su uso en las plantas termoeléctricas generadoras de electricidad dado su poder calorífico que es del orden de 5,800 Kca/Kg.
En la región carbonífera se extraen 7 millones de toneladas anuales, de las cuales 3'400,000 las generan pequeños y medianos productores, y el resto, 3'600,000 t, las empresas MIMOSA e IMMSA. Conforme a las estimaciones de reservas publicadas por el COREMI (Sánchez S. E. et al., 1994), la subcuenca de Sabinas cuenta con 901'116,405 toneladas, de las cuales son positivas solamente 77'843,488 t, por lo que el área todavía cuenta con potencial suficiente para continuar las operaciones a largo plazo. Adicionalmente, se cuenta con potencial para la extracción de gas metano susceptible de ser utilizado en la generación de energía eléctrica.
La producción más importante y por mucho se localiza en la subcuenca de Sabinas. Sobresalen las explotaciones subterráneas del Grupo Acerero del Norte (MIMOSA) que explota Mina IV, Mina VI, y Mina Esmeralda y los Tajos Milagro operado por MEXATIN, S.A., El Coyote operado por Materiales Industrializados S.A. (MIMSA), Tajo 4 de Rosita operado por MIMOSA, en la propiedad de IMMSA. Este tajo está por agotarse y tiene una producción mensual de 125,000 toneladas y El Tajo operado por la Compañía Minera Siderúrgica y El Tajo Palomas del Sr. Enrique Montemayor.
Otros recursos que se explotan en el área estudiada, son los bancos de material ubicados en el conglomerado de la Formación Sabinas, constituidos por fragmentos calcáreos que se quiebran y se reducen a tamaños adecuados para ser aprovechados como materiales para la construcción, para el revestimiento de caminos o para el mantenimiento de balastro en las vías férreas. Son operaciones a muy baja escala y se ajusta a los requerimientos locales.
La explotación de basaltos se considera como potencial para ser utilizados como agregados pétreos.
Para la generación de energía eléctrica el área tiene un gran potencial mediante la explotación del gas metano asociado a los yacimientos de carbón, utilizando técnicas petroleras de extracción tal como la perforación direccional, mediante la cual, además de que se desgasifican las minas, las operaciones de minado se facilitan y se vuelven más seguras. Conforme a las leyes de la Constitución Mexicana, la única entidad que jurídicamente tiene los derechos para la explotación de este recurso es Petróleos Mexicanos; sin embargo las grandes compañías mineras de la región están proponiendo modificaciones a la Constitución para poder obtener el derecho de explotarlo.