A região onde hoje se situa a cidade de Valongo, no norte de Portugal, encontrava-se coberta pelo mar no início do Paleozoico, há cerca de 542 Ma. Serão aproximadamente desta idade as rochas mais antigas que ali afloram e que

se encontram interestratificadas com escoadas de lava de idade câmbrica (de 541 a 485 Ma) e, talvez, também précâmbrica. A Figura 3 representa um corte geológico da região.

No início do Ordovícico (há aproximadamente 485 Ma), formou-se um rifte que conduziu à instalação de um mar onde viveram trilobites.

Durante o Devónico (de 419 a 359 Ma), a região onde se insere Valongo deslocou-se para norte, desde a região do polo sul, onde então se encontrava, até próximo do equador, colidindo com um outro continente e provocando um recuo do mar e o dobramento das rochas. Daqui resultou a deformação assinalada na Figura 3 com a letra A.

Este último contexto paleogeográfico, que levou à formação de bacias sedimentares continentais lacustres, ocorreu no Carbonífero (de 359 a 299 Ma). Atualmente, destacam-se na paisagem as cristas quartzíticas do Ordovícico, que

constituem as serras de Santa Justa e de Pias, entre as quais corre o rio Ferreira.