Le moyen Atlas constitue le prolongement vers le nord des terrains du Haut Atlas, sachant que les deux domaines sont séparés par la faille nord haut-atlasique. De point de vue géographique le moyen Atlas s’étend de la région de Beni-Mellal jusqu’à la région de Taza. Il regroupe deux entités structurales différentes :

• le Moyen Atlas tabulaire, au nord-ouest. C’est le Causse calcaire, des plateaux karstiques à 1800-2000 m d’altitude, parsemés de cônes volcaniques et de coulées récentes ;
• le Moyen Atlas plissé, au sud-est. Des cuvettes synclinales sont séparées par des lignes de crêtes où s’individualisent les plus hauts sommets.

Le domine mésozoïque du moyen Atlas repose sur un socle paléozoïque allant de l’ordovicien au carbonifère, affleurant dans quelques boutonnières et au Nord-Est du domaine moyen atlasique, tandis que la couverture mésozoïque est recoupée par un volcanisme néogène-quaternaire à l’est du domaine.

Le paléozoïque est constitué de séries sédimentaires coiffées par des roches volcaniques hercyniennes :

• L’ordovicien est constitué de grès parfois quartzitiques, Schistes et pélites ;
• Le Silurien est constitué de roches phtanitiques et ampélitiques ;
• Le dévonien est constitué d’arénites microbréchiques, de grauwackes et argilites ;
• Le carbonifère est constitué d’une série volcano-sédimentaire avec des coulées d’andésites et de basaltes andésitiques, des pyroclastites, des tufs acides, des rhyolites et des ignimbrites.

Le Mésozoïque du Moyen Atlas ressemble à celui du haut-Atlas dans son ensemble :

Le Trias est constitué de niveaux gréseux, surmontés par les siltites et les évaporites, accompagnées de roches magmatiques basiques ;

Le jurassique est constitué par trois cycles sédimentaires comme dans le cas du haut-Atlas :

• Le jurassique est inférieur est constitué de grès-noir, grès argilomarneux, calcaire, dolomies, calcaire marneux ;
• Le jurassique moyen est dominé par les calcaires et les marnes bajociennes de Boulemane très épaisses (2.500 m dans les dépocentres). Il est constitué également de calcaire-corniche, calcaire oolitique et bioclastique et de marnes bariolées. La fin de cette sédimentation est marquée par des marnes gypseuses et l’émersion totale de la région ;
• Le jurassique supérieur est marqué par le comblement du bassin, avec une sédimentation de plateforme essentiellement argilovaseux et marno-calcaires.

Le crétacé du moyen atlas affleure dans les bordures du domaine, à l’ouest de Boulemane, et dans le sud du Moyen Atlas :

• Il est constitué à la base de dépôts deltaïques externes : des niveaux conglomératiques puis gréseux surmontés d’un niveau marneux et marno-calcaire et enfin surmonté de conglomérats ;
• le crétacé moyen est constitué de dépôts marnes à gypse puis calcaires ;
• le crétacé supérieur est constitué de dépôts marno-calcaires et calcaires massifs calcaires littoraux. Et enfin les dépôts des schistes bitumineux campaniens dans le dépocentre de Bekrit-Timahdit et les dépôts phosphatés maestrichtiens intercalés dans les niveaux bitumineux.

Le cénozoïque du moyen Atlas est constitué de séries transgressives et régressives, recoupées par un volcanisme récent :

• le paléogène est constitué de marnes roses, de calcaire (barre calcaire de Timhadite), de marnes à gypse, grès et conglomérats;
• Le néogène est constitué de dépôts marins, lacustres et continentaux.

Le volcanisme Néogène-quaternaire du moyen Atlas est constitué par des coulées, des sills, des dykes, des culots de nature alcaline et des tufs. Les coulées de laves correspondent à des basaltes alcalins, à des basanites et à des néphélinites.