Questa formazione, caratteristica delle zone marginali dei bacini messiniani, poggia con un contatto apparentemente netto sia sul Tripoli che sulla Marnoso-arenacea ed è sormontata con un contatto netto e talora discordante dalla formazione di S. Donato o direttamente dalla sovrastante Formazione a colombacci.

Tramite una «facies a blocchi» il Calcare di Base passa eteropicamente alle Marne bituminose delle parti centrali dei bacini. Per mancanza di affioramenti non è stato invece possibile chiarire i rapporti con i Gessi: è tuttavia probabile che le due unità siano eteropicamente legate.

La formazione è costituita da calcari dolomitici alternanti con marne di colore biancastro, tabacco o grigio. Talora al tetto affiorano con cattiva esposizione facies sabbiose. I calcari dolomitici possono essere massicci, laminati o brecciati. I livelli brecciati sono potenti fino a 1 metro e sono costituiti da elementi dolomitici a spigoli vivi, di dimensioni comprese tra 0,5 e 5 cm e talvolta di forma appiattita e subpoligonale, immersi in una matrice dolomitica. Gli elementi della breccia potrebbero derivare da rimaneggiamento di poligoni di disseccamento (mud cracks). I livelli laminati sono costituiti da una alternanza di lamine calcareo-dolomitiche (0,5÷3 mm di spessore) piano parallele o leggermente ondulate e di lamine o strati molto sottili di calcari dolomitici finemente brecciati. In sezione sottile le lamine appaiono di natura algale, con caratteri tipici delle stromatoliti. In tutte le facies del Calcare di base sono presenti vacuoli di varia forma e dimensioni: in alcuni casi essi risultano riempiti di gesso saccaroide, inducendo a ritenere che a tale unità siano associati i gessi in varie proporzioni.

Al tetto o alla base della formazione sono talora presenti marne tripolacee biancastre o giallastre a pesci e resti di vegetali. Negli affioramenti a NW di Isola del Piano e a SW di S. Ippolito le marne tripolacee biancastre sopra il calcare di base sono ricchissime di fossili rappresentati da pesci ciprinodonti, da foglie ben conservate di faggio, pino, quercia, leccio e altre piante, da resti di insetti (ali e larve di libellula) e da una piuma di uccello.

La presenza di stromatoliti e mud-cracks fanno ritenere che il Calcare di base si sia depositato in un ambiente tra il subtidale e il supratidale. I livelli brecciati potrebbero rappresentare episodi di agitazione delle acque marine con rimaneggiamento dei poligoni di disseccamento. Le facies a blocchi sono in relazione a scivolamenti lungo il fianco del bacino. Per le marne tripolacee associate non si può pensare ad una profondità deposizionale molto diversa. I pesci ciprinodonti euroalini vivono in gran parte in acque dolci o talora in acque salmastre, presso le zone costiere. Le larve di libellule, spesso complete, indicano certamente un ambiente costiero e probabilmente acque dolci o al massimo salmastre. La grande abbondanza di foglie e di altri resti vegetali perfettamente conservati indica prossimità di terre emerse. Le specie segnalate sembrano indicare un clima temperato-caldo non dissimile da quello attuale. Come ambiente di deposizione delle marne tripolacee associate al calcare si può ipotizzare una serie di stagni costieri con acque generalmente calme (sedimenti tripolacei laminati) e saltuari episodi di agitazione evidenziati dai sottili strati caotici.