Der Steinbruch befindet sich an der Außenflanke des Salzgitter-Höhenzuges, die aus der kompletten Schichtabfolge der kreidezeitlichen Ablagerungen aufgebaut ist.
Hier stehen die Sedimente der Unterkreide an, die in einer Mächtigkeit von 10 m aufgeschlossen sind. Der Flammenmergel, als chemisch-biogenes Sediment mit klastischem Anteil, kann unterschiedlich ausgebildet sein: neben Kalkbänken kommen lockere, tonig-mergelige Schichten und auch kieselige Partien vor. Im Mittelalter wurde dieser zementartige Mergelstein häufig als Kalkmörtelzuschlag verwendet. Die zu beobachtende Opalisierung der Gesteine wird durch Kieselorganismen wie Kieselalgen, Diatomeen, Strahlentierchen, Radiolarien oder Schwämmen, Poriferen hervorgerufen.