È costituito da tre tipi fondamentali di roccia che si alternano fra loro in strati di qualche decimetro. Generalmente si tratta di arenarie e marne, occasionalmente si rinvengono anche conglomerati. Le arenarie si sono formate attraverso la cementazione di antiche sabbie marine, mentre le marne derivano da originarie argille. Circa 40 milioni di anni fa questa zona era caratterizzata da uno stretto bacino, delimitato dalle Prealpi Giulie in fase di sollevamento su un lato e da una rigida piattaforma calcarea coperta da un mare poco profondo sull’altro (Piattaforma Friulana). Le scarpate sottomarine erano interessate da numerose faglie lungo le quali si verificavano movimenti sismici che causavano ricorrenti frane. I materiali più grossolani, ghiaie e sabbie, si depositavano velocemente, ben prima di quelli più sottili come i limi e le argille. Per ogni frana si formavano così due strati: quello ghiaioso-sabbioso sottostante a quello limoso-argilloso. Ciò significa che a ogni coppia di strati corrisponde un singolo evento franoso.
Scavi archeologici condotti sul Colle hanno permesso il ritrovamento di vari reperti risalenti all’epoca romana: frammenti di anelloni fittili e di laterizio con un’impronta di cane, monete, vari tipi di ceramica, un piccolo frammento di mestolo (simpulum), frammenti di anfore (orli, anse, tappi) e un netta-orecchie in osso.
Le tracce più evidenti di frequentazione umana risalgono però al periodo tardoantico-altomedievale ovvero al V-VI secolo, quando l’altura venne provvista di opere di difesa articolate e di grandi dimensioni. Lungo il versante occidentale del Colle sono state messe in luce delle imponenti fortificazioni, con mura dotate di lesene esterne corredate da torri, tra cui una poligonale. Nell’area compresa tra il settore meridionale del pianoro sommitale, dove sorge la Pieve di San Martino, e i sottostanti terrazzamenti, gli scavi hanno rinvenuto i resti di un ambiente con terminazione curvilinea di epoca tardoantica, costruito prima del VI secolo, su cui si sono impostate le fortificazioni dell’antico castello medievale. Ai lati dell’attuale strada asfaltata che conduce sull’altura è stata riconosciuta e portata alla luce una imponente cisterna per la raccolta dell’acqua, rivestita internamente di cocciopesto, una malta idraulica. La sua costruzione è databile tra avanzato V e VI secolo.