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 O ilhéu de Cima apresenta litologias representadas, essencialmente, por escoadas submarinas de natureza basáltica, níveis de calcários marinhos, fossilíferos, contemporâneos da fase de pré-emersão da ilha, durante o Miocénico Médio, assim como escoadas subaéreas de basalto. O topo do ilhéu encontra-se recoberto por depósitos eolianíticos do Quaternário.

  Na ponta NW do ilhéu aflora, no “Cabeço das Laranjas”, uma elevada concentração de fósseis de rodólitos, estruturas produzidas por algas calcárias do grupo das algas vermelhas, de idade Miocénica (15-14 Ma), contemporâneas da fase de pré-emersão da ilha. Estes rodólitos ocorrem entre dois complexos vulcânicos, um submarino basáltico (18,8 e 13,5 Ma) e outro subaéreo basáltico (14 e 10,2 Ma), facto que torna este afloramento um local de elevada relevância.

 À semelhança dos outros ilhéus, esteve outrora ligado à ilha principal, e, por ação de fenómenos erosivos, a sua individualização ocorreu depois da última glaciação e deposição da Formação Eolianítica, durante o Holocénico, há menos de 10-12 mil anos.

                            Ilhéu de Cima - Cabeço das Laranjas