- Thành tạo Mezozoi:
Hệ tầng Đồng Trầu: Thành phần thạch học: cuội kết, bột kết, cát kết, đá phiến sét, sét vôi, đá vôi. Chiếm tỉ lệ lớn, với 50,81% diện tích khu vực nghiên cứu, phân bố tập trung tại các xã phía Bắc huyện Quỳnh Lưu gồm: Quỳnh Thắng, Quỳnh
Châu, Quỳnh Tân, Quỳnh Văn, Ngọc Sơn, Tân Sơn, Quỳnh Tâm, Quỳnh Mỹ, Quỳnh Giang.
Hệ tầng Đồng Đỏ: Thành phần thạch học cuội kết, sạn kết, cát kết, đá phiến sét, than đá, bột kết, sét vơi. Chiếm tỉ lệ nhỏ với 1,09% diện tích khu vực nghiên cứu, phân bố rải rác ở Quỳnh Văn, Quỳnh Tân và Ngọc Sơn.
Hệ tầng Quy Lăng: thành phần thạch học gồm đá phiến sét, cát kết, bột kết, sét vôi, đá vôi. Chiếm tỉ lệ nhỏ với 1,56% diện tích khu vực nghiên cứu, phân bố ở xã Quỳnh Thắng và Tân Sơn.
2.1.2.2. Đặc điểm địa mạo
Quỳnh Lưu là huyện giáp biển, địa hình chủ yếu là đồng bằng và đồi thấp. Các kiểu địa hình chính gồm: địa hình bóc mịn tổng hợp, địa hình dịng chảy, địa hình bề mặt tích tụ nguồn gốc sơng, bề mặt tích tụ sơng biển, bề mặt tích tụ nguồn gốc biển (hình 2.3). Nhìn chung địa hình của huyện là đồng bằng, xen kẽ bởi các đồi thấp, địa hình nghiêng dần từ đơng bắc sang tây nam.
- Địa hình bóc mịn tổng hợp: phân bố trải dài về phía tây, thuộc xã Quỳnh Thắng giáp ranh huyện Nghĩa Đàn, thị xã Thái Hoà, huyện Yên Thành và một số ít phân bố rừng pịng hộ ven biển xã Tiến Thủy. Địa hình chủ yếu là các ngọn đồi thấp và thung lũng bao gồm dạng bề mặt san bằng và bề mặt sườn.
Bề mặt san bằng là các dãy núi và đồi thấp bao gồm các dạng địa hình: bề mặt đỉnh san bằng bóc mịn cao 600-800m (diện tich 535,6 ha chiếm 1,21 %), bề mặt đỉnh san bằng bóc mịn cao 200-400m (diện tích 1096,4 ha chiếm 2,48%), bề mặt đỉnh san bằng bóc mịn cao 80-120m (diện tích 606 ha chiếm 1,37 %), bề mặt đỉnh san bằng bóc mịn cao 40-60m (diện tích 563,8 ha chiếm 1, 28%).
Bề mặt sườn: địa hình chủ yếu là các thung lũng nằm trong đới xâm thực rửa trôi cấu tạo bới các đá khác nhau, bị biến đổi bởi quan trình rửa trơi bề mặt. Bao gồm các dạng địa hình: sườn bóc mịn (diện tích 5535,2 ha chiếm 12,52%), sườn bóc mịn – xâm thực (diện tích 7571,2 ha chiếm 17,2 %), sườn xâm thực dọc khe suối (2272,2 ha chiếm 5,14%).
- Địa hình dịng chảy: phân bố ở xã Quỳnh Thắng và Quỳnh Tân, bao gồm địa hình thềm sơng (diện tích 112,7 ha chiếm 0,27%) và địa hình lịng sơng và bãi bồi khơng phân chia (diện tích 1625,4 chiếm 3,68%).
- Địa hình bề mặt tích tụ nguồn gốc sơng: phân bố xã Quỳnh Thắng, Quỳnh
Tân, Quỳnh Châu bao gồm địa hình bề mặt tích tụ song – lũ tích (diện tích 535 ha, chiếm 1,21%), bề mặt tích tụ sơng – sườn tích (5240 ha chiếm 11,86 %), bề mặt tích tụ sơng hồ (chiếm 1195,6 ha chiếm 4,52%).
- Địa hình tích tụ sơng biển: địa hình đồng bằng tương đối bằng phẳng phân bố ở các xã Quỳnh Thạch, Quỳnh Thanh, Quỳnh Bảng, Quỳnh Hậu, Quỳnh Hồng, Quỳnh Bá, Quỳnh Yên, Quỳnh Ngọc, Quỳnh Hưng, Quỳnh Diện và thị trấn Cầu Giát. Bao gồm các dạng địa hình đồng bằng Delta (diện tích 6347 ha, chiếm 14,36%), lịng sơng và bãi bồi cửa sơng (diện tích 365,2 ha chiếm 0,83%).
- Bề mặt tích tụ nguồn gốc biển (Bãi Ngang) phân bố ở xã từ Quỳnh Bảng,
Quỳnh Lương, QUỳnh Minh, Quỳnh Nghĩa, An Hịa, Sơn Hải, Quỳnh Thọ, có hai cửa sông đổ ra biển, là vùng giao lưu kinh tế - xã hội quan trọng của huyện. Nơi đây có bờ biển dài, bãi cát thoải và mịn, nước trong…có thể hình thành được nhiều bãi tắm đẹp tạo điều kiện phát triển ngành du lịch - dịch vụ. Trên địa hình này, lớp thổ nhưỡng là đất cát với thành phần cơ giới nhẹ thuận lợi cho trồng cây hoa màu và cây cơng nghiệp ngắn ngày.
2.1.2.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
a. Khí hậu:
Nằm ở ven biển khu vực Bắc Trung Bộ, khí hậu huyện Quỳnh Lưu mang sắc thái của khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa.
- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình từ 200C - 240C, có sự phân hóa rõ rệt theo mùa: mùa nóng và mùa lạnh. Màu nóng trùng với mùa mưa, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, tháng nóng nhất là tháng 7 (trên 380C ). Mùa lạnh thường trùng với mùa khô, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau , tháng lạnh nhất là tháng 1 (dưới 170C) (bảng 2.2)