大社（赤石鼻〜筆投島付近）の露頭は,島根半島をつくる最も古い時代の層である古浦層（２２５０万年前〜１６６０万年前）の頁岩や凝灰性の泥岩からできています。県道より山側は成相寺層（１６５０万年前〜１４５０万年前）の頁岩や泥岩が広い範囲に見られ、そのほかに流紋岩溶岩や火砕岩も一部見られます。また、ドレライトが海沿いの北、南にあります。
　古浦層の堆積時代は、ちょうど日本海の形成時期でした。この頃、大陸のはしの方が陥没し、外側へひろがりながら日本列島が形成されていきました。そこで、古浦層は、淡水から汽水の浅い海の中でたまった地層であり、たくさんの火山活動による凝灰性の地層を含んだものとなっています。その後の成相寺層の堆積当時は日本海の拡大もほぼ終わり、深い海の底で泥が堆積していました。またこのころは海底火山活動も盛んで、とくに大社から日御碕にかけて流紋岩質溶岩を噴出する火山活動がおこっていました。大社のこの辺りから北に向かって活動がさかんになり、日御碕にかけてその活動の中心がみられます。

成相寺層：流紋岩溶岩・火砕岩

貫入岩：粗粒玄武岩(ドレライト)

成相寺層：泥岩・シルト・頁岩