Ősföldrajzi kép
A hegység felszínének arculatát döntően a szarmata vulkánizmus alakította ki. Ekkor a hegység területe feltehetően szárazulat volt. Transzgressziós /badeni/ és regressziós folyamatok váltogatták egymást./5.sz./ A riolit- piroklasztikum árakat lövellő sztratovulkánok szigetszerűen emelkedetek ki az andezites-dacitos szubmarin vulkánizmust produkáló csökkentsósvízű Paratethys medencéjéből. Ennek endemikus faunájából hiányoztak a korallok és a tüskésbőrűek. A fokozatosan kiédesedő tenger szegényes élővilágát a brakkvizeket kedvelő fajok: Limnocardiumok, Cerithiumok jelzik. A tengervizek hőmérséklete az éghajlat melegedésével párhuzamosan a miocén közepéig növekedett a trópusi-szubtrópusi meleg-nedves klímaviszonyoknak megfelelően, majd ezután újabb lehülés kezdődött.

Tektonikai fejlődés
A krétától kezdődött a Tethys ma is tartó bezáródásának folyamata, mely hevesen felerőrösödő kompressziós, térrövidüléses és szubdukciós szakaszokkal járt együtt.
Ekkor gyűrődött fel és préselődött ki a Kárpátok és a Dinaridák üledékanyaga. A köztes mikrolemezek egymásbapréselődtek, egymásrapikkelyeződtek miközben hol emelkedtek/regresszió-szárazulattáválás/, hol sűlyedtek / transzgresszió-tengerelöntés/.
A Kárpát-medence alá É-ról és D-ről kettős szubdukciós öv hatolt be, mely szimmetrikus
köpenyáramokat indukált. A medence alatti kéreg elvékonyodott és a szerkezeti vonalak, törések mentén nagyobb magmatömegek nyomultak be. Első megnyilvánulásai az eocén andezitvulkanizmus a Velencei-hegység és a Mátra vonalában, majd a miocénben kialakul a Madarastól a Hargitáig terjedő belső-kárpáti vulkáni ív, melyhez sorolható a Tokaji-hegység andezitos-dacitos-riolitos vulkanizmusa.

Kőzetei-ásványai

A mélységi magmás kőzeteket a protezoikumi gneiszek és csillámpalák képviselik Vilyvitány környékén. A vulkáni kiömlési kőzetek nagy szilíciumtartalmú andezitek, piroxénandezitek,/15.sz.kép/ pszeudotrachitok, dacitok, prioxéndacitok, riolitok és riodacitok.
Savanyúságuk miatt az andezitek és a riolitok is kvarcban gazdagok. Ezért obszidiánok, perlitek képződtek. A vulkáni eredetű kovaanyagok feldúsulásával limnokvarcitok, opálok /3.sz.kép/,
/máj-, tej-, viasz stb./, kalcedonok,/5.sz.kép/ kvarcok, jáspisok alakultak ki. A gázokban gazdag, viszkózus láva robbanásszerű kitöréseivel vulkáni piroklasztikumokat: áthalmozott, hullott riolittufákat, tufitokat produkált./2.sz.szekrény/