Las rocas y acantilados de la costa del Bosc de la Marquesa, desde la Punta de la Creueta hasta la Punta de la Móra, son de una importancia geológica y paleontológica extraordinaria. Tanto es así, que desde el primer momento que se pisan las rocas de la Punta de la Creueta, nos encontramos inmersos en lo que sería el fondo de un mar costero y poco profundo de hace unos 14 millones de años, concretamente en el Mioceno Medio. Sin embargo, es en la Cala Fonda donde todos estos sedimentos se manifiestan en todo su esplendor y se pueden observar diferentes litologías que representan diferentes etapas sedimentarias.

Desde el punto de vista litoestratigráfico, los depósitos miocenos marinos corresponden a la unidad de Ardenya y están formados por calcisiltitas, areniscas, calcarenitas y lumaquelas.

Estos material son fácilmente observables en el magnífico acantilado oriental de Cala Fonda, donde vemos un primer tramo de calcisiltitas y calcarenitas muy finas de color amarillento, muy bioturbadas, donde se pueden reconocer restos de moluscos, grandes equinodermos ( Clypeaster), pectínidos, ostreidos, gasterópodos, restos de vertebrados (cetáceos y dientes de seláceos) y briozoos ramajosos.

Sigue un tramo de calcarenitas bioclásticas amarillentas en la base y blanquecinas hacia techo, con restos de equinodermos (Clypeaster), pectínidos, otros bivalvos y ostreidos.

I Sigue la serie con un paquete masivo que pasa de calcarenitas bioclásticas a una auténtica lumaquela que contiene abundantes restos de equinodermos (Clypeaster), pectínidos, otros bivalvos (Panopea, Glycymeris), rodolitos y fragmentos de algas rodofíceas (Conus, Turritella), briozoos, balánidos y ostreidos.

Como aspecto curioso y remarcable, durante el transcurso de una salida de divulgación paleontológica organizada por el Centro Excursionista de Tarragona en 1986 en la cala Fonda, diferentes participantes recuperaron un conjunto de restos fósiles de cocodrilo, entre los que había costillas flotantes y unos seis dientes. Su asignación sistemática queda restringida a nivel de subfamilia (Tomistominae), no pudiendo llegar a concluir a qué taxón (género y especie) pertenecían los restos estudiados.

La fauna y litología de estos niveles nos indican un ambiente de aguas claras y cálidas no muy alejadas de la costa. El tamaño y cantidad de organismos bentónicos como los moluscos, enormes ostreidos, bivalvos y gasterópodos, así como los enormes equínidos, indican un ambiente favorable y con muchos nutrientes, seguramente aportados por los cursos de ríos o torrentes de la costa cercana. Las aguas hervían de vida, tal como pone de manifiesto la abundancia de fósiles (dientes) de peces óseos con doradas y cartilaginosos como los tiburones de diversas especies. Todos ellos tenían su sitio en la cadena trófica, coronada por los grandes mamíferos marinos odontocetos, delfines y ballenas, y como no, en el vértice de la pirámide debería encontrarse el implacable Otodus megalodon, bien conocido en estos lugares.