En las crestas de Las Villuercas destacan los canchos y las paredes cuasi verticales de la Cuarcita Armoricana. Formadas con sedimentos arenosos del periodo Ordovícico, hace unos 480 millones de años, son, sin duda, las rocas visibles por haber sido las más resistentes a tan largo periodo de erosión. Millones de años después, hace unos 330 millones de años, la gran colisión continental que formó Pangea plegó todos esos sedimentos rocosos y los quebró dejándolos preparados para conformar el paisaje que ahora vemos. Esas rocas conservan intactas las huellas de los trilobites y otros artrópodos que iban surcando las arenas dejando pistas que hoy denominamos Cruziana. Arenas que fueron cementándose pasando a convertirse en areniscas silíceas, las cuales, al estar presionadas por nuevos materiales que iban depositándose sobre ellas fueron haciéndose más densas y compactas transformándose en la roca dura que hoy conocemos como areniscas de la formación Cuarcita Armoricana. Durante esta transformación, las huellas de los trilobites no se han modificado y hoy podemos verlas impresas en las rocas cuarcíticas en distintos lugares de las sierras villuerquinas, casi por todas partes. No son los trilobites los únicos restos fósiles que encontramos en el geoparque, ni los más antiguos.
Villuercas – Ibores – Jara es también importante científicamente por otros fósiles cuya visión en los yacimientos es complicada por lo que es mejor conocerlos en los centros de interpretación.
Este geoparque es testigo de uno de los principales acontecimientos de la evolución de la vida: el origen y la radiación de los primeros animales. Algunos niveles de los estratos calizos depositados en el valle del rio Ibor (anticlinal del Ibor) contienen fósiles del género Cloudina, característicos del período Ediacárico (635-542 millones de años). Cloudina carinata es el primer animal que genera un exoesqueleto mineralizado y es el precursor de la biomineralización generalizada que se produjo en los animales a principios del Paleozoico para que pudieran colonizar nuevos ambientes en los que alimentarse. Sin duda dio lugar a una fuerte expansión de la fauna marina que se ha recogido en el registro fósil como un gran evento de la evolución conocido como “la explosión biótica del Cámbrico”.
Los depósitos fósiles del geoparque hablan de ese suceso y del siguiente, la “gran radiación del Ordovícico” representada aquí por una abundancia excepcional de trilobites, braquiópodos, briozoos, equinodermos, moluscos (bivalvos y cefalópodos) y graptolitos. Para conocerlos es mejor acercarse al Museo de Logrosán o al Centro de Interpretación de Cañamero y acordarse de que visitar Las Villuercas supone un compromiso con la conservación y que en modo alguno pueden recolectarse fósiles en el campo.