La région chevauche la limite entre les provinces tectoniques du Supérieur et de Grenville. Presque toutes les unités volcano-sédimentaires du district de Chibougamau y sont présentes. Le flanc sud de l'anticlinal de Chicougamau traverse la partie nord de la région et la zone axiale du synclinal de Chapais recoupe la partie centrale. La partie synclinale, intensément plissée, est constituée de roches volcano-sédimentaires des formations de Stella et de Blondeau. Le degré de métamorphisme passe du faciès des schistes verts aux amphibolites en s'approchant de la faille du ruisseau au Sable, qui sépare les deux provinces tectoniques sur le terrain cartographié. Les formations de Blondeau et de Waconichi (hôte du gisement de Lemoine, à l'ouest de la région) constituent des horizons intéressants pour l'exploration.