천마산에는 박리작용(剝離作用, exfoliation)으로 암석이 동시원 형태로 벗겨지는 양파구조 암석을 비롯하여 흡사 계란반숙을 알석 위에 올려놓은 듯한 형태의 특이한 지질현상이 발견된다. 단 발자국무늬의 혼펠스(접촉 변성암의 일종)가 있는 천마바위와 전기석에 의한 꽃무늬 안산암이 관찰된다.
박리작용은 지하 깊은 곳에서 형성된 암석이 지표로 노출되면서 압력이 감소되는 경우와, 암석 내의 점토광물로 인한 팽창으로설명되고 있다. 그러나 천마산처럼 수십 개의 정교한 동심원구조가동시에 형성되는 것은 매우 드문 경우로, 이곳의 박리현상은 응회암(화산재로 된 암석)이 화산활동에 의해 데워진 물과 반응하여 점토광물을 형성한 결과로 설명할 수 있다. 이는 감자를 삶을 때 열로 인하여 감자의 성분이 바뀌고 부피가 팽창하여 겹겹으로 벗겨지는 것과 같은 이치이다. (p. 46)