La Región de Atacama, ubicada en el extremo austral del Desierto de Atacama, ostenta una de las mayores geodiversidades del país y hermosos paisajes producto de diversos procesos geológicos que han forjado el actual paisaje de esta parte de Chile.

Las rocas más antiguas de la región están representadas por secuencias sedimentarias, rocas volcánicas e ígneas desarrolladas en el ciclo Gondwánico durante el Paleozoico tardío. Las reconstrucciones paleogeográficas indican una configuración similar a la actual, es decir, con una zona de subducción con desarrollo de prismas de acreción, una cuenca de ante arco y un arco magmático. El primer ambiente está caracterizado por secuencias turbidíticas que afloran, con diferentes grados de deformación, a lo largo de todo el litoral de la región, mientras que el segundo está representado por secuencias de plataforma y volcánicas y que hoy se hallan en la precordillera, finalmente, extensos cuerpos intrusivos ácidos expuestos en la alta cordillera representan los remanentes del eje magmático de la época.

Aquellas rocas fueron el basamento para una serie de cuencas de rift desarrolladas durante el Paleozoico tardío al Jurásico temprano, las que fueron rellenas por potentes secuencias marinas y continentales, durante un momento de probable interrupción de la subducción y que coincide con el comienzo de la dispersión de Pangea. Las unidades depositadas durante este periodo son clásicas en la literatura geológica nacional (e.g. Formación La Ternera) y han sido objeto de investigaciones desde el siglo XIX, como por ejemplo aquellas realizadas en la Quebrada El Carbón, ubicada en la Quebrada de Paipote, a 60km al NE de Copiapó.

Durante el Jurásico temprano, un régimen de subducción de alto ángulo imperó durante gran parte de los inicios del ciclo Andino. Producto de estas condiciones, un extenso arco volcánico (Formación La Negra) orientado norte-sur se desarrolló, sus remanentes se encuentran a lo largo de toda la Cordillera de la Costa. Este se caracterizó por potentes flujos lávicos, principalmente andesíticos, los que fueron depositados en cuencas de intra-arco. Asociado a las mismas condiciones, se formó una importante cuenca trasarco, en ella, se depositaron potentes secuencias sedimentarias marinas, cuyos principales exponentes se hallan a lo largo del valle del rio Copiapó (Fm. Lautaro) y en los sectores precordilleranos (Fms. Asientos y Montandón).

Una progresiva migración del arco magmático durante etapas más tardías del ciclo Andino, lo emplaza en las cercanías de Copiapó, representado por las rocas de la Formación Punta del Cobre. No obstante, la cuenca siguió desarrollándose, depositándose los sedimentos que hoy conforman las rocas del Grupo Chañarcillo cuyas formaciones (Nantoco, Abundancia, Totoral y Pabellón) afloran de muy buena manera en los alrededores de Tierra Amarilla a 12km al SE de la capital regional. Estas condiciones extensionales se vieron interrumpidas por una compresión mayor que invirtió las cuencas desarrolladas durante el Jurásico Tardío – Cretácico temprano (Fase Peruana) y alzó la Cordillera de la Costa.

Posteriormente, un evento extensional muy bien representado en la latitud de Copiapó generó despegues que separaron terrenos Mesozoicos en diferentes alóctonos, generando deformación extensional notoriamente conservado en el denominado Caos de Puquios, ubicado en el curso medio de la Quebrada de Paipote.
A esto le siguió un profuso volcanismo, representado por las formaciones Llanta y Cerrillos para luego continuar con la formación de una cuenca extensional continental (Cuenca Hornitos), limitada por fallas normales activas al momento de la sedimentación. Un nuevo periodo compresivo (fase K/T) deformó los depósitos anteriores, sobre los cuales, una serie de calderas, en orientación norte-sur se desarrollaron durante el Paleoceno, muy bien representadas en la Quebrada Carrizalillo, 30km al SE de Copiapó.

Finalmente, un aumento en la convergencia provocó una nueva inversión tectónica (Fase Incaica), la que terminó de desarrollar la Cordillera de Domeyko, exponiendo largas franjas orientadas norte-sur de rocas del Paleozoico y Mesozoico, principalmente, las que se hallan muy bien expuestas a la latitud de El Salvador y Quebrada Paipote. Así también, durante el Mioceno medio, la erosión de este alto topográfico fue la fuente para que extensas gravas (Gravas de Atacama) se depositaran rellenando el paleorelieve. Luego de este diastrofismo, la migración del arco magmático hacia el este lo emplaza donde hoy se encuentra, a la altura del Ojos del Salado, el volcán más alto del mundo. La evolución de este desplazamiento está representado en la Franja Maricunga, zona emplazada en la transición entre la zona de subducción normal y plana; y donde una serie de depósitos de oro ocurren (pórfidos y epitermales).