La descripción de los 24 tramos que se observan en esta cantera son de muro a techo los siguientes:
La superposición de facies da un ciclo general de tamaño de grano decreciendo hacia arriba, formado por las facies de pavimento-barras-desbordamiento-llanura de inundación que refleja toda la historia de un río, desde su instalación, relleno y abandono.
En el caso de la Formación Areniscas de Villamayor, los ríos eran de tipo trenzado y fluían hacia el NE por el fondo de la Fosa de Ciudad Rodrigo
Los ríos se caracterizaban porque todo el valle estaba formado por canales de baja sinuosidad separados por barras, que discurrían por pendientes relativamente elevadas y transportaban una carga arenosa que procedía de los relieves graníticos del oeste y metamórficos del este
Esta unidad ha sido explotada y utilizada para la construcción de los monumentos arquitectónicos salmantinos, por su facilidad de labrado y la extraordinaria belleza del color de esta arcosa.
La interpretación de ambientes sedimentarios antiguos se hace en función de facies. Estas corresponden a litosomas originados por procesos concretos que se reflejan en la roca por su litología, geometría, estructuras internas, indicadoras de paleoflujo y su contenido fósil. Las facies identificadas son las siguientes
RELLENO DEL CANAL
Pavimento
Barras Longitudinales
Barras Transversales
DESBORDAMIENTO
Próximos
Distales
LLANURA DE INUNDACIÓN
Constituye los fondos de los paleocanales. Son superficies erosivas acanaladas, que representan una erosión importante o muy planas, cuya erosión se limita a dejar una microtopografía. Cubriendo las superficies se encuentra una mezcla de material grosero, intraclastos y en ocasiones fragmentos de fósiles
Son cuerpos con geometría lobulada, cuyo eje mayor es paralelo a la dirección principal de la corriente. Se trata de areniscas de grano grueso y medio mal equilibradas, organizadas en surcos que se cortan unos a otros. Siempre se sitúan encima de los pavimentos, constituyendo el relleno del canal
Otros canales se rellenan con barras transversales. Estos cuerpos presentan una sección groseramente triangular, disponiéndose su eje mayor perpendicular a la dirección principal de la corriente. Se trata de areniscas de grano medio y grueso mal calibradas, que internamente están organizadas en láminas planas inclinadas. Aparecen sobre la facie de pavimento o el techo de las barras longitudinales en épocas de caída de flujo
En épocas de avenida, al desbordarse el canal, dejan en sus cercanías arenas de grano muy fino con un alto porcentaje en matriz. Su característica fundamental es el grado medido de bioturbación que posee (la bioturbación es el registro de la actividad orgánica animal y vegetal). Esta facies es la más apreciada por los canteros, dada su homogeneidad, su tamaño y color
Los desbordamientos que llegan más lejos del ámbito del canal son areniscas de grano fino y muy fino con «ripples» (pequeñas óndulas organizadas por débiles corrientes fluidas).
Se trata de limos y arcillas de tonos verdosos que están muy bioturbados y que en ocasiones muestran indicios de procesos edáficos. Corresponden a la sedimentación por decantación de las zonas más alejadas del canal durante las avenidas. Cuando esta facies se encuentra finalmente intercalada entre las barras transversales y longitudinales, corresponde a la fase de «estiaje» dentro del canal