De prehistorische vuursteenmijn ligt hoog op de oostelijke helling van het Maasdal. Deze helling bestaat uit een terrasvorm met drie terrassen. Het plateau, het midden terras waar Rijckholt zich bevindt en het lage terras waar de Maas stroomt. Gedurende de drie miljoen jaar dat de Maas in dit gebied stroomde, veranderde de richting van de rivier en sleet zij de terrassen in het landschap uit. Zand en grind die door de rivier werden meegevoerd werden afgezet in het stroomgebied van de rivier en deze lagen zijn dan ook op alle drie de terrassen terug te vinden.
Löss
Over deze rivierafzettingen van zand en grind werd een flinke laag löss afgezet. Deze zeer vruchtbare grond werd tijdens de twee laatste ijstijden afgezet door de wind. Het waren de vruchtbare lössgronden die de eerste boeren in deze omgeving deden neerstrijken.
Kalksteen
Onder de laag zand en grind bevindt zich de kalksteen waarin zich de vuursteen bevindt.
Door erosie kwam op stukken van de steile hellingen de kalksteen met daarin de vuursteen vrij te liggen. Ook spoelde de regen losse vuurstenen uit de helling. De grond lag bezaaid met vuursteen zodat de eerste mensen in dit gebied, de Neanderthalers, al wisten dat deze belangrijke grondstof hier te vinden was.
Vuursteen ontstaat in kalksteen. Ongeveer 80 miljoen jaar geleden (gedurende het boven Krijt) lag dit gebied ter hoogte van Spanje aan de rand van een ondiepe tropische zee. In deze zee leefden niet alleen kleine en grote dieren, maar ook miljarden minuscule diertjes, plankton. Plankton heeft een hard kalkpantsertje. Als het planton dood ging, zakte het naar de zeebodem en stapelde zich daar op tot metersdikke lagen kalksteen (mergel). Daartussen zaten ook overblijfselen van grotere zeedieren.
Van ongeveer één op de een miljoen vinden we daarvan de resten terug als fossielen. In de kalksteenlagen vinden we daarom naast de pantsertjes van het plankton ook grotere fossielen, zoals schelpen, slakken, zee-egels, haaientanden, botten van schildpad en zelfs af en toe de resten van een mosasaurus.
Ontstaan van vuursteen
Vuursteen ontstaat als kiezelzuur neerslaat in kalksteen. Waar dit kiezelzuur vandaan komt, daar zijn de wetenschappers het vooralsnog niet over eens. Wel weten we dat sponzen kiezelzuur bevatten dat vrij komt als de spons dood gaat. Een belangrijke aanjager voor het neerslaan van kiezelzuur zijn de graafgangen die zeedieren in de bodem van de zee groeven. Het kiezelzuur liep in deze gangen en na verloop van tijd ontstond hieruit vuursteen.
Lagen vuursteen
Gedurende lange tijd veranderde de zee, soms werd ze dieper, soms ondieper. Deze verandering had invloed op het bodemleven dat in de zeebodem de gangen groef. Zo ontstonden er lagen van afgewisseld kalksteen en vuursteen. Deze lagen zijn goed te zien bij het Enci -groeve terrein aan de overkant van het Maasdal.
Niet alle lagen vuursteen zijn aan elkaar gelijk, zoals ook in het plaatje te zien is. Laag 10 bestaat uit vuursteen van uitzonderlijke goede kwaliteit. Het is dan ook deze laag die in de prehistorische vuursteenmijn ontgonnen is.
