Barrandovy jámy jsou významná paleontologická lokalita. Paleontologickým výzkumem se zde zabývali především J. Barrande, B. Bouček, F. Prantl, J. Vaněk, R. Horný a J. Kříž. Zprávy o výzkumech jsou publikovány v desítkách paleontologických prací. Lokalita se nachází v nejvyšší části liteňského souvrství, v tzv. motolských vrstvách. Jsou to hnědavé vápnité tufitické břidlice s vloženými polohami světlejších tufitů a místy i tenkými čočkami a vložkami tmavých vápenců. Význačný je zde hojný trilobit Aulacopleura konincki. Z dalších druhů trilobitů se zde vyskytují Odontopleura salma, Odontopleura prevosti prevosti, Leonaspis reomeri, Phacopidella glockeri, Cyphoproetus putzkeri, Lodenicia dentatula aj. Hojní jsou i drobní ramenonožci, stlačené schránky loděnkovitých, stonky (vzácné kalichy) lilijic, mechovky, křemité houby graptoliti, zejména Monograptus flemmingi, Testograptus testis a Cyrtograptus lundgreni. Tyto výše popsané polohy tvoří přechodní facii mezi graptolitovými břidlicemi a vulkanicko-karbonátovými horninami. Tvoří první řadu starých sběratelských jam při okraji lesa v sz. části chráněného území. Následuje významná tektonická porucha, tzv. tachlovický přesmyk, který způsobil, že byly na výše popsané vrstvy od jv. nasunuty vrstvy stratigraficky starší. Za tachlovickým zlomem se nachází druhá řada starých sběratelských jam vytvořených v tence vrstevnatých vápencích a hnědých vápnitých břidlicích. Vyskytuje se zde vůdčí ostnitý trilobit Miraspis mira, a to vzácně i v celých exemplářích. Z dalších trilobitů jsou zde např. Bumastus bouchardi, Cheirurus insignis, Diacalymene diademata, Trochurus speciosus, Dicranopeltis scabra aj. Vyskytují se zde i hojní ramenonožci, např. Cyrtia exporrecta a další fauna, zejména graptoliti Monograptus flexilis, Monograptus flemmingi či Cyrtograptus rigidus. Zkameněliny dokazují příslušnost k nižší části stupně wenlocku, tedy jde o starší vrstvy než jsou polohy s trilobitem Aulacopleura konincki v první řadě starých sběratelských jam. Četné sběratelské jámy se nacházejí jak na chráněném území, tak i mimo něj, zkrátka všude tam, kde lze nalézt fosiliferní polohy. Další rozbor problematiky je uveden v průzkumu Němec (1978), který je přílohou tohoto plánu.

 

Na Špičatém vrchu vychází nebo je mělce zakryt souvislý profil silurským motolským souvrstvím (wenlock) a nejspodnější částí kopaninského souvrství (ludlow). Od jihozápadu k severovýchodu probíhá sledem vápnitých břidlic, bazaltových žil a vápenců významný směrný tektonický zlom, označovaný jako tachlovický. Tachlovický přesmyk vznikl během variského vrásnění zhruba v místě hlubinného zlomu, který byl činný v době usazování silurských hornin. Podél tohoto zlomu došlo ke vzniku několika vulkanických center v pražské pánvi (novoveského, řeporyjského a svatojanského) a v nich k výstupu bazaltových láv k povrchu. Podle dvou ploch tohoto zlomu jsou dnes přes sebe nasunuty a silně sblíženy zhruba stejně staré vrstvy hornin usazené v různých hloubkách pánve. Aulakopleurové (dříve arethusinové) břidlice (svrchní wenlock), nazývané podle velmi hojných, často úplných nálezů trilobita Aulacopleura konincki, vycházejí v sz. části PP v zářezu silnice a ve starých sběratelských jamách, které se táhnou od severozápadního okraje lesa v pruhu k jihozápadu až na svah pod silnicí. Tyto břidlice jsou nasunuty podél tachlovického přesmyku na mladší silurské vápence (ludlow), kdysi vycházející v místě dnešní silnice. V zatáčce na západním okraji PP jsou na aulakopleurové břidlice nasunuty podél jižní větve tachlovického přesmyku o něco starší a mělkovodnější wenlocké bazaltové tufy, tufitické břidlice a vápence a basaltová žíla. Vápence se označují jako miraspisové, podle hojných, vzácně i úplných, nálezů trilobita Miraspis mira. Ve spodní části těchto vápenců je zářezem silnice odkryta stará sběratelská jáma, jedna z dalšího pruhu jam, který probíhá rovnoběžně s pruhem jam v aulakopleurových břidlic. Nejlépe jsou tyto jámy zachovány mimo PP na zalesněném svahu pod zatáčkou silnice. V nadloží miraspisových vápenců vychází v normálním vrstevním sledu břidlice a vápence s trilobitem Aulacopleura konincki, ale usazené v ještě mělčích částech pánve na svahu Svatojanského vulkanického centra a více ovlivněných vulkanickou činností. V další zatáčce silnice k východu je odkryt výchoz černého bazaltu, který je interpretován jako žíla vzniklá v suchozemských podmínkách. Obsahuje vyrostlice zelených olivínů a velké vyrostlice nepřeměněných plagioklasů (živců), které jsou koncentrovány hlavně ve svrchní části žíly, kde je vyvinuta až mandlovcová textura. Výskyt těchto hornin potvrzuje, že zde v době vrcholného silurského vulkanismu, před asi 423 milióny lety, dosahovala akumulace usazenin a vulkanických produktů až nad mořskou hladinu a vytvářela ostrov Svatojanského vulkanického centra. Ve svahu nad zatáčkou byla další významná sběratelská jáma Joachima Barranda, kde byly těženy ischaditové vápence, pojmenované podle hojné kulovité řasy Ischadites. Odtud pochází bohaté společenstvo ramenonožců a gastropodů. Staré sběratelské jámy a významný geologický profil v zářezu jsou mezinárodně významným typickým nalezištěm řady druhů zkamenělin, zejména trilobitů, ramenonožců, gastropodů, graptolitů a řas popsaných odtud od dob Joachima Barranda. Půdní pokryv tvoří eubazické kambizemě a bazické rankery.

 

- Stratigrafická pozice: Motolské souvrství.

- Faunistické společenstvo: trilobiti: Raphiophorus rouaulti (vzácně), Odontopleura sp. (vzácně), graptoliti, brachiopodi - Bleshidium sp., Paterula argus, Lissatrypa cibia, Ravozetina quasiprokopia, Mezounia bicuspis, Valdaria budili, Strophochonetes (Asymmetrochonetes) gluma, mlži, orthokonní cephalopodi, Plumulites sp. a úlomky rostlin Prototaxites sp.

- Stratigrafická pozice: Kopaninské souvrství.

- Petrografická charakteristika: Světlehnědé tufitické vápnité břidlice.

- Typ odkrytosti: Vrstevní plochy s množstvím sutě. 

- Faunistické společenstvo: trilobiti Ananaspis fecunda fecunda, Otarion (Otarion) diffractum, Harpidella (Harpidella) misera, Diacanthaspis (Acanthalomina) minuta, Prionopeltis archiaci, Prionopeltis praecedens, Interproetus intermedius, Cromus beaumonti, Ceratocephala rhabdophora, Metacalymene baylei, Scharyia micropyga, Didrepanon squarrosum, Pseudocheirurus beyrichi, Cheirurus obtusatus, Ktenoura bicuspidata, Kosovopeltis svobodai, Avascutellum edwardsi, Rijckholtia (Coniproetus) ryckholti, Decoroscutellum haidingeri, Metacalymene baylei, Leonaspis leonhardi, Ceratocephala verneuilli, Bohemoharpes ungula, Otarion burmeisteri, Prionopeltis striata, brachiopodi, cephalopodi, např. Kosovoceras sp., Oonoceras (Cyrtoceras) sociale, Orthoceras murchisoni , Ptenoceras alatum, Sphooceras truncatum, Trochoceras trochoides aj.

 

- Stratigrafická pozice: Požárské souvrství.

- Faunistické společenstvo: např. trilobiti Bohemoharpes bubovicensis,  Crotalocephalus transiens, Didrepanon squarrosum, Prionopeltis striata, Scharyia nympha, Radiaspis nauseola. V nejvyšší části lomu se nachází nejmladší a nejmělčí polohy těchto vrstev s významnými nálezy suchozemských primitivních cévnatých rostlin, tzv. psilofytů (lom Kosov je významnou lokalitou, odkud byly popsány zuhelnatělé zbytky rostliny rodu Cooksonia, což svědčí o lokálně hojném osídlení souše primitivními rostlinami již v siluru).

 

 

Na konci 70tých let byla objevena nová lokalita v nejvyšší části želkovického souvrství. Význam této lokality spočívá především v jejím zcela odlišném litologickém vývoji - zatímco v jiných částech Barrandienu je želkovické souvrství vyvinuto prakticky pouze v podobě jílovců a břidlic s převahou graptolitové fauny, u Hýskova je nejsvrchnější poloha souvrství vyvinuta jako tufiticko-karbonátová facie s velmi hojnou negraptolitovou faunou. Tato sedimentace charakterizuje mělkovodní prostředí vzniklé v důsledku rozsáhlých výlevů bazaltových láv. Celkově jej lze přirovnat k prostředí vulkanických center v okolí Sv. Jana. 

K lokalitě se lze dostat nejsnadněji z Hýskova. Z hlavní silnice z Berouna do Křivoklátu odbočíme v Hýskově směrem na Chyňavu, na konci Hýskova je pak v zatáčce odbočka na polní cestu směrem na Železnou podél zahrádkářských kolonií. K lokalitě se dostaneme po cca 2 km chůze po překročení můstku přes potok vytékající z Farské rokle poblíž samoty Vápenice. 

Na této lokalitě bylo v několika sondách odkryto želkovické souvrství. V současné době jsou tyto původní průzkumné sondy zasypány, jediným odkryvem je drobný výchoz na jižním svahu Zádušního lesa cca 50 m SV od můstku přes potok.

V odkrytém profilu jsou převážně polohy tufitických až tufiticko-vápnitých břidlic a tufitického vápence. Z fauny se v břidlicích vyskytuje nejhojněji trilobiti Tameasaspis llandoveryana, Leonaspis orphana, Aulacopleura krizi, ve vápenci je nejhojnější Encrinurus (Nucleurus) inexpectatus a Leonaspis orphana. Dále se velmi hojně vyskytují brachiopodi, články krinoidů a graptoliti. 

 

Zadní Kopanina - Zmrzlík

Nejstarší sedimenty (jílovité břidlice, spodní polohy kopaninského souvrství, silur) vychází v nejjižnější části území nad boční roklí na pravém břehu Mlýnského potoka. Obsahují hojnou faunu často v úplných exempářích (trilobiti, graptoliti atd.). V břidlicích je rovněž těleso bazaltového mandlovce, doprovázeného tufy. V nadloží břidlic se vyskytují vápence. Nevyšší polohy kopaninského souvrství nejsou nikde v území odkryty. V těsném nadloží kopaninského souvrství se v horním Desdortově lomu vyskytují hlavonožcové vápence požárského souvrství (přídolí, silur). Zajímavá paleontologická lokalita je v ochraném pásmu mezi spodní a střední částí území v nárazovém břehu Mlýnského potoka, J. od bývalé kamenické dílny. Vychází zde spodní polohy dvorecko-prokopských vápenců pražského souvrství (prag, devon), které obsahují bohatou faunu.

 

Neúplně odkrytý geologický profil má podobu skalních výchozů a stěn opuštěných lomů. Dokumentuje vývoj příslušné části pražské prvohorní pánve ve svrchním siluru až devonu a vývoj života v tomto období. Stratotypový profil zastihuje především oblastní litostratigrafickou jednotku kopaninské souvrství (ludlow, silur) a nadložní požárské souvrství (přídolí, silur). Na několika místech přírodní památky (Zmrzlík, Jirasův lom v Zadní Kopanině a Draská rokle) jsou typická naleziště zkamenělin (především ramenonožců, mlžů, gastropodů, hlavonožců a trilobitů) známá již Joachimu Barrandovi. V Jirasově lomu se do čtyřicátých let 20. století těžily hlavonožcové vápence zpracovávané spolu s hlavonožcovými vápenci z Mramorového lomu u Lochkova na kdysi proslulé obkladové desky “Kopaninského mramoru” v přilehlé kamenické dílně firmy A. Jiras a synové. Jihovýchodně od Zmrzlíka a j. od Zadní Kopaniny vystupují na povrch i vápence lochkovského souvrství (lochkov, spodní devon). V nárazovém břehu Mlýnského potoka jv. od Zadní Kopaniny je v ochranném pásmu bohaté naleziště zkamenělin (trilobitů) v pražském souvrství (prag, spodní devon).

 

Faunistické společenstvo - Encrinuraspis orizaba Šnajdr, Balizoma sp.,  Interproetus soncobrinus Šnajdr, Rijckholtia cf. petrin (Šnajdr), Eophacops sp., Odontopleura (O.) omega cf. omega Šnajdr, Kettneraspis sp.,  Sphaerexochus (S.) cf. paramirus Šnajdr a Conoparia sp., Scharyia cf. scharyi Šnajdr a zástupci dalších zjištěných čeledí (Cheiruridae, Aulacopleuridae a Scharyiidae), dále brachiopodi druhu Atrypoidea renitens.