Le Carbonifère : A la fin du carbonifère, les réajustements du substratum sous tension ont provoqué l'effondrement de la zone constituant le Bassin houiller et permien de Brive. Les dépôts, au pied des premières pentes du massif Central sont des conglomérats associés à des grès gris à noirs recelant quelques rares dépôts de charbon (assez activement recherché à la fin du 19 ème siècle mais sans grand succès, sauf à Cublac et au Lardin où une modeste production put avoir lieu).

Le Permien : tout le permien du Bassin de Brive est composé de « formations »: grandes lentilles largement intriquées et dont les variations latérales parfois rapides rendent difficiles les raccordements entre elles. Ceci s'explique par l'existence d'une zone où débouchaient des cours d'eau drainant le socle tout proche et dont les différents bras pouvaient divaguer. Les dépôts du permien sont essentiellement rouges, rarement gris et formés d'éléments détritiques grossiers et de sédiments très fins :argiles, pélites…fréquemment en stratifications entrecroisées.

Le Trias : Le démantèlement de l'arrière pays se poursuit. Il est formé de grès blancs et bariolés continentaux.

Le Lias : D'abord grossier et conglomératique, il devient lagunaire à l'Hettangien puis franchement marin à partir du Sinémurien. La sédimentation y est essentiellement marneuse.

Le Jurassique moyen et supérieur : constituant la surface du Causse de Martel, il est essentiellement formé de calcaires d'origine marine.

Crétacé : Le Crétacé inférieur manque, la région étant exondée. Le retour de la mer se fait au Crétacé supérieur dont les dépôts sont transgressifs sur les formations du Jurassique. Le Crétacé supérieur forme au sud ouest le Périgord Noir.