KB ve GD'dan çekim faylarıyla sınırlı Kavacık Grabeninin temelini, Üst Kretase yaşlı Yayla melanjı ve olası yaşı Orta-Üst Triyas (?) olan Kayacıklar formasyonu oluşturur. Graben'de ise Üst Oligosen-Alt Miyosen yaşlı karasal kırıntılar çökelmiştir. Bu karasal çökeller; altta çakıltaşı, kiltaşı, marndan oluşan Kavacık formasyonu ile bunu uyumlu olarak üstleyen kumtaşı, marn, tüfit ardışımi ve andezitik tüf-lavlardan oluşan Umurlar formasyonuna ayrılmıştır. Kuvarterner ise taraça ve alüvyon türü oluşuklarla temsil edilir. Kavacık Grabeni, başlangıçta (Oligosen sonunda) güneydoğudan çekim faylarıyla sınırlı asimetrik-yarım graben şeklinde gelişmiş, olası Pliyosen'den itibaren iki yönlü çekim faylarının devinimlerine bağlı olarak bugünkü simetrik yapısını kazanmıştır. Grabenin oluşumunda etken olmuş çekim faylarının egemen doğrultusu K40°-60°D dur. Çökelme sonrasında da etkinliğini sürdüren fayların düşey devinimlerine bağlı olarak, dolgu kayalarında eksenleri faylara koşut olan kıvrımlar gelişmiştir. Az eğimli ve asimetrik kanatlı bu kıvrımların eksen doğrultuları KD-GB dır.