Keberadaan vulkanik berumur Tersier di daerah Karangsambung berupa intrusi
dangkal batuan beku diabas dan basalt andesit, lava masif basaltik, lava bantal
basaltik, tuf piroklastik dan breksi hialoklastik insitu dan sedimenter. Pengamatan
lapangan memperlihatkan bahwa intrusi dangkal terbentuk di lingkungan bawah
laut terdiri dari leher gunung api di daerah Gunung Parang dan Gunung Bujil,
retas di daerah Kali Jebug-Banjarsari dan Jembling-Kali Kayen.
Analisis petrografi telah dilakukan pada 40 sampel batuan vulkanik berumur
Tersier dan batuan sedimen yang mempunyai hubungan stratigrafi lebih muda
atau lebih tua secara umur geologi dengan batuan vulkanik Tersier. Berdasarkan
hasil analisis petrografi, batuan beku vulkanik berumur Tersier yang dijumpai di
daerah ini komposisi mineral utamanya adalah plagioklas, klinopiroksen dan
mineral opak. Olivin hampir tidak dijumpai dalam sayatan tipis batuan beku.
Tekstur yang umum dijumpai pada intrusi diabas adalah holokristalin, ofitik dan
subofitik. Intrusi basalt andesit pada Gunung Bujil memperlihatkan tekstur
holokristalin, porpiritik dan intergranular. Lava basalt andesit dengan struktur
masif dan bantal memiliki tekstur hipokristalin, porpiritik, trakitik dan
intergranular. Dari hasil analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa batuan beku
Tersier di sekitar Desa Dakah dapat digolongkan dalam jenis toleit. Sebagian
besar contoh batuan telah mengalami pelapukan ditandai dengan kehadiran klorit
berwarna hijau kecoklatan yang kaya Fe. Mineral sekunder lain yang umum hadir
adalah natrolit dan kalsit yang mengisi rongga dalam batuan. Kehadiran natrolit
berhubungan dengan sedimen laut yang mengindikasikan bahwa batuan tersebut
pernah mengalami ubahan dalam lingkungan laut. Batuan umumnya telah
mengalami deformasi yang cukup kuat ditandai dengan adanya pembengkokan
akibat mikrotektonik pada kristal-kristal dalam tubuh batuan beku.
Analisis geokimia pada unsur utama dan unsur jejak dengan metode XRF telah
dilakukan pada lima buah sampel batuan yang terdiri dari empat buah sampel
batuan beku diabas dan satu buah sampel basalt andesit serta menggunakan tiga
buah data pembanding dari batuan vulkanik berumur Tersier di daerah
Karangsambung. Berdasarkan hasil analisis tersebut diketahui bahwa himpunan
batuan vulkanik berumur Tersier di daerah Karangsambung berasal dari magma
yang sama (ko genetis). Batuan vulkanik tersebut memiliki afinitas toleit busur
kepulauan berdasarkan pengeplotan dalam diagram diskriminan dan unsur jejak
yang menunjukkan pengkayaan pada unsur inkompatibel dengan potensial ion
rendah (LIL) (Sr, K, Rb, Ba ± Th) dan relatif miskin pada unsur dengan potensial
ion tinggi (HFS) (Ta, Nb, Ce, P, Zr, Hf, Sm, Ti, Y, Yb, Sc dan Cr ) dan rendahnya
nilai unsur Ni. Berdasarkan analisis diagram evolusi magma maka pusat erupsi
diperkirakan berada di sekitar Desa Dakah berturut-turut setelahnya adalah retas
diabas Jembling-Kali Kayen, leher vulkanik diabas Gunung Parang, retas diabas
Kali Jebug-Banjarsari dan leher vulkanik basalt andesit Gunung Bujil pada Eosen
Akhir.
Afinitas toleit busur kepulauan dibentuk dari magmatisme akibat penunjaman
lempeng samudera dengan lempeng samudera. Formasi Karangsambung dan
Totogan dianggap merupakan olisostrom yang diendapkan pada cekungan palung
dengan batuan dasar berupa kompleks akresi yang berhubungan dengan sistem
penunjaman Pra-Tersier sehingga terdapatnya vulkanisme toleit busur kepulauan
di dalam lingkungan sedimen melange Formasi Karangsambung dan Formasi
Totogan memberikan implikasi tektonik yang penting di daerah Karangsambung.
Diperkirakan terjadi sistem penunjaman baru yang berada di arah selatan dari
penunjaman yang lama. Terhentinya penunjaman Pra-Tersier disebabkan oleh
tumbukan mikrokontinen Gondwanaland di tepi timur dan tenggara Sundaland
pada Kapur Akhir sementara pergerakan lempeng samudera Indo-Australia terus
bergerak ke arah Utara menyebabkan terbentuknya jalur penunjaman baru di
selatan jalur penunjaman Pra-Tersier. Penunjaman baru di selatan Karangsambung
diperkirakan mulai terbentuk pada Eosen Tengah dan terjadi magmatisme hingga
membentuk vulkanisme di daerah Karangsambung pada Eosen Akhir. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa kehadiran vulkanik Tersier di daerah Karangsambung
merupakan produk insitu.