Née au fond des mers à l’ère secondaire, la roche qui générera l’ocre est un simple grès, constitué par des grains de sable que les vagues et courants accumuleront sur 30 mètres d’épaisseur. Dans les roches de Roussillon, les multiples bancs de sable retracent la vie du fond océanique. , du nom de la ville d’Apt toute proche. Dans le grès, les germes de l’ocre sont déjà présents sous la forme d’un minéral vert riche en fer nommé la glauconie.

Les sables glauconieux sont des germes de l'ocre présent dans le grès, sous la forme d'un minéral vert riche en fer. La roche qui généra l'ocre est ce grès qui s'est accumulé grâce au vagues et aux courants sur 30 mètre d'épaisseur. C’était il y a 110 millions d’années, à une période que l’on appelle « l’Aptien » en raison de la ville d'apte se situant non loin du site.

Le mouvement noblique
Mouvement de sable dans l'eau
Fossile marin
Fossile d'animaux fouisseur

Dans le gisement de Rustrel, la succession colorée des dépôts d’ocre est visible dans les parois, avec notamment les fameux sables blancs, riches en kaolinite (Al4Si4O10OH8) une argile soyeuse issue de l’altération des grès. C’est ainsi que naquirent dans les tourmentes géologiques passées, les fabuleux gisements d’ocre du Vaucluse.

Après une longue période de vie marine, à la suite de mouvements du sol, la Provence se retrouve hors de l'eau. Le climat y alors est tropical. Des pluies diluviennes lessivent les sables verts fraîchement émergés, les transformant lentement en sables ocreux, puis en sables blancs, par plusieurs étapes :
- Dissolution de tous les éléments constituant le sable vert, (sauf le sable lui-même très résistant) par les eaux de pluie qui circulent en profondeur.
- Cristallisation à partir de cette " solution " d'autres minéraux, kaolinite et goethite, qui remplissent les vides entre les grains de sable. C'est la naissance des sables ocreux.
- Le lessivage qui se poursuit sur ces sables ocreux évacue l'hydroxyde de fer qui les colore. Il ne