Il massiccio dei Monti della Bernadia presenta aspetti geologici di notevole importanza e fascino. La parte orientale del massiccio, dove si estende il complesso Vigant-Pre Oreak, è costituita fondamentalmente da due unità rocciose: il flysch paleocenico-eocenico e i calcari di piattaforma carbonatica del Cretaceo. La Grotta di Vigant si apre nei calcari di piattaforma carbonatica vicino al loro passaggio al flysch e il complesso si sviluppa interamente all’interno dei calcari seguendo inizialmente la direzione della stratificazione. Lo sviluppo del complesso sembra scarsamente influenzato dalla presenza di disturbi tettonici, anche se l’entrata della Grotta Pre-Oreak è impostata su di una piccola faglia. I calcari della parte orientale dei Monti della Bernadia dove si trova il complesso Vigant-Pre Oreak si sono formati al margine settentrionale della Piattaforma Carbonatica Friulana durante il Cretaceo inferiore e sono riferibili alla formazione dei Calcari del Cellina. Il flysch è fondamentalmente una alternanza di strati più o meno sottili di arenarie e marne o argille che si origina in bacini marini profondi ai margini di aree emerse durante le fasi iniziali di un’orogenesi. Il Flysch del Grivò è una successione flyschoide formatasi tra il Paleocene superiore e l’Eocene inferiore (57-50 milioni di anni fa) che raggiunge uno spessore di 1500 metri. Dal punto di vista paleontologico, lungo il Torrente Cornappo nei pressi dell’apertura della Grotta Pre-Oreak affiorano calcari neri sottilmente stratificati e fetidi alla percussione (odorano di idrocarburo) che si sono formati in un bacino marino a scarsa circolazione e rimescolamento delle acque con conseguente anossia e l’instaurazione di condizioni sfavorevoli alla vita ma favorevoli alla fossilizzazione. Questi strati, riferibili al Barremiano (125-130 milioni di anni fa), hanno fornito numerosi fossili di particolare valore scientifico. si tratta soprattutto di pesci, tra i quali vi sono le forme dal corpo ovale che si nutrivano di invertebrati dal guscio duro (Picnodontiformi), e piccoli esemplari strettamente imparentati alle attuali sardine ed acciughe che appartengono al diffuso gruppo dei Clupeomorfi. Relativamente numerosi sono anche i crostacei; più rare le impronte di meduse e i resti di vegetali. Nei dintorni di Vigant affiora uno dei megabeds del Flysch del Grivò: alla sua base c’è un grosso blocco di calcare biancastro cretaceo (quindi più antico del Flysch) ricchissimo di fossili. I resti più appariscenti e comuni sono le peculiari conchiglie delle rudiste. Infine, all’interno della Grotta di Vigant sono stati trovati i resti ossei dei mammiferi che popolavano la zona durante l’ultima glaciazione (glaciazione würmiana, 120.000-11.000 anni fa) insieme a quelli vissuti successivamente. In particolare si ricordano Ursus spelaeus, Gulo gulo, Vulpes vulpes, Meles meles, Arvicola, chirotteri e altri microvertebrati.