پروژه مسجد سلیمان در چند صد متری بالادست دهانه دره رود کارون واقع شده است. در دهانه این دره، لایه‌های سنگ از لای سنگ قهوه‌ای مایل به قرمز به اضافه رگه‌های گچی متعلق به سازند آغاجاری و چند میان‌لایه ماسه سنگی و کنگلومرای ریزدانه تشکیل می‌شوند.

 درآنجا، این لایه‌ها با مختصر زاویه‌ای در جهت بالادست شیب بر می‌دارند (25-35 درجه). هرچه در جهت بالادست پیش برویم، کنگلومراهای سنگ آهکی ضخیم‌تری با حداکثر20 درصد چرت و ماسه سنگ‌هایی با میان‌لایه‌هایی از لای‌سنگ که به نسبت افزایش ارتفاع از سطح دریا کاهش پیدا می‌کنند و شالوده سازند جوان بختیاری را تشکیل می‌دهند، غالب است.

سازند بختیاری در بخش علیای خود عمدتا از کنگلومرای خیلی درشت دانه و میان‌لایه‌های نسبتا نازکی از سنگ‌های ریزدانه آواری تشکیل می‌شود. در ساختگاه سد، سازند بختیاری را می‌توان به 10 واحد سنگی کوچکتر تقسیم نمود. از آن میان، سه واحد عمدتا لای سنگ و بقیه واحدها عمدتا  کنگلومرا هستند.
سنگ‌های هر دو سازند در ساختگاه سد، متشکل از حدودا 40 درصد کنگلومرا، 20 درصد ماسه سنگ و 40 درصد لای سنگ ضخیم لایه یا بدون لایه‌بندی می‌باشند. جناح‌های دره، تا حدودی از مصالح واریزه‌ای ضخیم و سنگ‌های ریزشی با قطعات درشت کنگلومرا و مقداری خاک و سنگ دامنه‌ای (شیب شسته) در فواصل بین آنها تشکیل می‌شود. آبرفت شنی، در ساحل راست رودخانه و در پایین دست ساختگاه نیروگاه رسوب‌گذاری کرده است. در اینجا یک مسیر قدیمی رودخانه تا ارتفاع 50 متر بالاتر از سطح عادی رودخانه کنونی به وسیله شن و ماسه پر شده است. لایه‌های سنگ، عموما فقط دارای درز خوردگی مختصری از نیمه عمودی تا شیب تند هستند. اما به علت پدیده واتنش،بسیاری از درزها به شکاف‌های عریض و باز تبدیل شده‌اند.