Dal punto di vista delle litologie, sono presenti in affioramento solo i materiali detritici depositati dal gioco alterno delle correnti fluviali e marine. Essi poggiano su una serie stratigrafica abbastanza complessa, fatta di argille e sabbie le quali mostrano il passaggio dall'ambiente di sedimentazione marina, distante dalla riva, fino all'ambiente costiero, lagunare ed infine continentale. Questo ultimo è costituito da accumuli sabbiosi a stratificazione incrociata tipico delle dune costiere sulle quali fu edificata la città greca di Sibari.

L'area assume una importanza quasi unica al mondo, perché sotto l'attuale letto del fiume si trovano, quasi con certezza, parte dei resti dell'antica Sibari, distrutta dai Crotoniati e fatta ricoprire dai sedimenti del fiume Sibaris (forse l'odierno Coscile), opportunamente deviato nel 510 a.C..

Da questo momento in poi, fino all'epoca romana, i due fiumi ebbero foce unita per separarsi successivamente. Il grande naturalista romano Plinio racconta, infatti, di due fiumi diversi che sfociavano in mare uno lontano dall'altro. Non sappiamo nulla della situazione durante il Medioevo. La cartografia storica calabrese riporta due foci separate fino al 1769. Da questo momento in poi la foce divenne di nuovo unica; studi recenti hanno verificato che questa volta è stato il fiume Crati a confluire nel fiume Coscile.

I detriti alluvionali depositati nella Piana da tutti i corsi d'acqua che vi scorrono, la tendenza ad un lento ma continuo sprofondamento, hanno avuto come risultato la sommersione dei resti non solo della Sibari arcaica (precedente alla distruzione da parte dei crotoniati), ma anche della città che successivamente fu fondata al suo posto con il nome di Thurioi e di quella romana di nome Copia. In alcuni punti dell'area archeologica i resti della città si trovano 7 metri al di sotto del piano di campagna. Solo negli anni 60, una ricerca multidisciplinare e l'uso di tecniche nuovissime, come il magnetometro a protoni, hanno consentito di individuare il sito delle tre città.