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La Subcuenca San Juan ocupa aproximadamente el cuarto meridional de la Cuenca Chocó y se extiende desde Istmina, en el norte, hasta Buenaventura, en el sur. La cobertera productiva de la Subcuenca San Juan está integrada por sedimentos predominantemente marinos, depositados durante el Cenozoico, que reposan sobre un basamento cretácico, dominado por basaltos oceánicos y sedimentitas acumuladas en ambientes marinos de aguas profundas. Una característica destacada de la Subcuenca San Juan es la ausencia de afloramientos propios de la Serranía de Baudó, que desaparece al norte del Río Docampadó. Desde el punto de vista estructural, la Subcuenca de San Juan consiste de dos regiones con diferente grado de deformación (Figura 2):
De acuerdo con los mapas gravimétricos presentados por CARSON (2008) el CDI está asociado con un alto de basamento que destaca bien en el subsuelo el occidente del Valle Medio del San Juan. Este último corre hacia el sur, por el costado occidental de una franja sedimentaria, cuyos espesores máximos, próximos a 4500 m, se encuentran en dos pequeños depocentros localizados en la mitad sur del Valle Medio del Río San Juan. Al sur de los anteriores, la cobertera gana en espesor, de manera que en la zona de Buenaventura y el sector oeste del delta del Río San Juan, alcanza más de 6000 m.