Sivas'ın batı ve güneybatısında yer alan çalışma alanında sedimentoloji çalışması yapılmıştır (Şek. 1). Çökel kayaların fasiyes ve ortamsal özellikleri ve paleocoğrafik evrimi irdelenmiştir. Orta-Üst Eosen yaşlı Sahantepe üyesinde A A1 A2 A3 fasiyesleri tanımlanmıştır. A A1 fasiyesleri kıta şelfinde, A2 A3 fasiyesleri bataklık ve kıyı sabka ortamında çökelmişlerdir. Oligosen yaş- lı Küçüktuzhisar formasyonunda B B1 B2 B3 fasiyesleri tanımlanmış; B fasiyesi lagünde, B1 fasiyesi bariyer adasında, B2 B3 fasiyesleri, kıta içi sabka ve playa göl ortamında çökelmişlerdir. Akören formasyonunda C C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 fasiyesleri tanımlanmış ve bunlardan C C1 C2 fasiyesleri menderesli nehir ve alt ortamlarında, C3 C4 fasiyesleri playa göl ve kıta içi sabka ortamlarında C5 C6 fasiyesleri menderesli nehir ortamında, C7 fasiyesi ise alüvyon yelpazesi ortamında çökelmiştir. Kıta şelfi daha çok kiltaşı, silttaşı ve kumtaşından oluşmuştur. Kumtaşları çok iyi gelişmiş (Ta-Tb), (Ta-Tc) ve (Ta) yapıları içerirler. Bunlar sığ denizde gelişmiş türbidit akıntılar tarafından çökeltilmişlerdir. Bataklık ve kıyı sabka ortamında daha çok kırıntılarla birlikte jips ve anhidritler oluşmuştur. Menderesli nehir çökelleri, kanal dolgusu nokta barı ve taşkın ovası alt fasiyesleri içeren devresel istiflerden; playa göl ve kıta içi sabka çökellerini karasal kırıntılarla arakatkılı jips ve anhidritler; alüvyon yelpazesi çökellerini ise kötü boylanmalı çamur matriksli, normal ve ters derecelenmeler içeren çakıltaşı ve kumtaşları oluşturur. Çalışma alanında Eosen sonuna kadar denizel rejim egemendir. Eosen sonunda denizel rejim gerilemiş buna karşı bataklık ve kıyı sabka ortamları gelişmiştir. Oligosen boyunca karasal rejim etkili olmuştur. Bu dönemde kıta içi sabka, playa göl, menderesli nehir ve alüvyon yelpazesi ortamları gelişmiştir. Sahantepe üyesinde, paleoakıntı yönü kuzeydoğudan-kuzeybatıya; Küçüktuzhisar formasyonunda paleoakıntı yönleri kuzey-güney; kuzeybatı-güneydoğuya; Akören formasyonunda paleoakıntı yönleri ise güney-kuzey ve güneybatı-kuzeydoğuya doğrudur. Eosen döneminde formasyonlar (Bozbel formasyonu-Sahantepe üyesi) çalışma alanının kuzeydoğusundaki ofiyolit-metamorfiklerden beslenmişlerdir. Oligosen döneminde formasyonlar (Küçüktuzhisar ve Akören formasyonları) çalışma alanının kuzeybatı ve güneybatısındaki ofiyolit, metamorfit, asit, bazik derinlik kayaçları ile volkaniklerden beslenmişlerdir. Sonuçta derlenen veriler ve değerlendirmeler gözden geçirildiğinde, Sivas havzası kıta-kıta çarpışması sonucu oluş- muş bir kıta içi havza özellikleri içerir.