1. Jeolojik Yapısı
             Mengen havzasının bulunduğu sahanın Kuzeybatı Anadolu'da son aşınma sahasını taki­ben, Neojen (3. zamanın sonu) sonlarından itibaren epirojenik hareketlerle bazı kısımlar yük­selirken diğer bazı kısımlar çukurlaşmıştır. Çukurlaşmalar ve bunlara bağlı olarak meydana gelen havzalar kırık sistemlerinin neticesidir. Mengen havzasında kuzeyde Karabük, güney­de Eskipazar tektonik hatları, Neojen aşınım sathını, deformasyona uğratmıştır.
            Pazarköy mevkiinden geçen muhtemel bir fay (korok) hattı, Eosen kalkerlerini Neojen'in üstüne taşımıştır. Ayrıca bir fay hattı da daha üst seviyelerdeki volkanik tabaka Silür-Devon seviyesi arasındadır.
            Kuzey Anadolu Fay Hattı adı verilen İzmit Körfezinden başlayarak Van Gölü'nün kuzeyine kadar ulaşan ve ülkemizde meydana gelen birçok depremin görüldüğü hat üzerinde bulunan Mengen, ikinci derecede tehlikeli deprem bölgesi üzerindedir. 1944 yılında meydana gelen ve Bolu-Gerede Depremi olarak bilinen depremde 253 kişi ölmüş, 361 ev tamamen yıkılmış, 402 ev oturulamayacak kadar ağır hasar görmüştür.

Kayabükü Köyü yönünden gelen ırmağın oluşturduğu görünüm.

                2- Jeomorfolojik Özellikler 
            İlçenin güney ve kuzeyinde volkanik kayaçlardan granit, granodiorit ve siyenistler geniş yer kaplarlar. Asit ve bazit intrüsifler (Magmanın taşların çatlaklarına, tabakaların aralarına sokulması olayı.) bütün ilçe sınırlan içinde yaygındır.
             İlçe arazisinin yüksek bölümleri genelde kalker, kil, marn, kumtaşı gibi kayaçlardan mey­dana gelmiştir. Alçak bölümleri sel birikintileri ve alüvyon birikintilerinden müteşekkildir, ilçe çevresinde taşkınlara maruz kalabilecek yerler vardır.
             Kuzeydoğu, güneybatı istikametinde uzanan Mengen havzası yaklaşık 30 kilometre uzun­luğundadır. Bu havzanın kuzey, güney doğrultusundaki en geniş yeri 8 kilometre kadardır. Havzanın tabanında Mengen Çayı (Kocaçay) akmaktadır. Mengen Çayına ilçe merkezinde Kaynarca Deresi ve Konak Suyu birleşir. Yeniçağa Gölü'nün ayağı olarak gelen Uzunyazıdere, Çapak Deresi ile birleştikten sonra Mengen Çayı'na ulaşır.
             Mengen ilçesinin doğuda Pazarköy, batıda Gökçesu (Salıpazarı) köyleri ile 55 köyü var­dır, ilçenin yüzölçümü 883 km2 dir. İlçe merkezinin deniz seviyesinden yüksekliği 630 m, Pazarköy 740 m, Gökçesu 500 m. dir. İlçe sınırlarındaki en yüksek nokta Arkot Dağları'nın en yüksek noktası ile 1893 m. ile Çal Tepesidir. En düşük noktası Köprübaşı Köyü 270 m. dir.

             3. Madenler
             a) Mengen Linyit Havzası
             Ülkenin yaş itibariyle en yaşlı linyit kömürü havzaları arasındadır. Oluşumu eosene tekabül etmektedir. Bu nedenle kalorisinin yüksek olduğu söylenmektedir. 
             Bolu ili Mengen ilçesinin 25 km batısından başlayan bu kömürlü saha 1-2,5 km genişliğinde, 50-60 km uzunluğundadır. Doğu hududunda bir fay ve şariaj topluluğu bulunmaktadır.
             Mengen Linyit kömürü havzasındaki stratigrafik durum şöyle özetlenebilir. 
              a) Paleozoik: Metamorfik formasyonlardan müteşekkil olup sahanın kuzey ve doğusunda görülür.
              b) Kretase : Beyazımsı gri renkli masif ve sert kalkerlerle temsil edilir. Kısmen kristalize olan bu kalkerler 150-200 m kalınlığa sahiptirler.
              c) Eosen : İpresien ve Lütesien yaşlı kalker, marn, killi marn ve killerin karışımından meydana gelmiştir. Kalkerli çökellerin depolanmasından hemen sonra linyit oluşumu başlamış, yeşilimsi, gri yeşil kil ve killi marnların teşkil ettiği şeride bu oluşum devam etmiştir. Lütesiene (orta eosen) dahil edilen kömürlü formasyonun kalınlığı 70 m civarındadır. Alpin orojenizi etkisinde kalmış olan sahada, kömür beş damar halinde görülür. Alt damarın kalınlığı 0,15-0.90m dir. Ara üç damarın kalınlığı 0.60-2.00 m dir. Üst damarın kalınlığı ise 0.40-1,00 m dir. Bazı jeologlar ise bir tek damarın bulunduğu bunun tektonik tesirlerle beş damar halinde görüldüğü görüşünü benimsemektedirler.

              MENGEN LİNYİT HAVZASININ REZERVİ
              Mengen havzasında M.T.A. tarafından yapılan sondajlarla toplam 50.000.000 ton kömür rezervi tespit edilmiştir. Havzada yılda 200.000 ton kömür üretimi yapılmaktadır. Havzada 40 yıldır kömür çıkarılmaktadır.
Bu hesapla havzada yaklaşık 8.000.000 ton kömür istihsali yapılmıştır. Bu günkü teknoloji ile üretim devam edecek olursa havzada 200-300 yıl daha kömür üretimi yapılabilir. 
               - Mengen kömürlerinin orijinal kömürdeki analiz sonuçları: 
               Kaba nem                     : %1-2
               Bünye nemi                   : %4-6
               Toplam rutubet              : %5-8
               Kül                                : %12-16
               Kükürt                           : %6-9
               Kalori (Alt ısı Değeri)     : %12-16
               - Havzanın istihdam gücü : Havzada yaklaşık 1000 kişi istihdam edilmektedir. Ülke ekonomisinin ve çevre durumunun kömür üzerindeki etkisine göre bu sayı azalır veya çoğalabilir.

                b) Bitümlü Şist: Isıtılması ile önemli ölçüde organik yağ elde edilen, basınç sonucu yapraklaşmış yapılı kayaçlara verilen addır. Bitümlü şistlerin 500°-600°C dereceye kadar ısıtılarak elde edilen ham petrole benzeyen madde kerojen, karbon, hidrojen, oksijen, azot ve kükürt bileşiklerinden oluşan kömür ile petrol arasında yer alan karışık aromatik yapılı bir hidrokarbondur.
                Bitümlü şistlerin günümüzde ekonomik bir kullanım alanı olmamakla beraber yüksek tek­noloji ülkelerinde petrolün azalmasından sonra petrol yerine alternatif enerji olarak düşünü­lerek deneme aşamasında damıtma yoluyla petrol üretme çalışmaları yapılmaktadır. Şist petrolü adı verilen bu madde ham petrole eşdeğerdir. Rafinaj sonunda petrol ürünleri elde edilebilmektedir. 
                Bitümlü şistlerden ayrıca toz halinde boya sanayiinde, ham olarak yalnız veya linyitle ka­rıştırılarak termik santrallerde yakıt olarak kullanılabilmektedir.
                Mengen bitümlü şist sahası ülkemizde şist petrolü (sentetik, petrol) eldesi için çalışılan ilk saha olması nedeniyle önemlidir. Savaş yıllarında Alman bilim adamları üzerinde önemle durmuşlardır, ilk araştırma 1936 yılında Havre GERENTAN, daha sona 1937'de M. BLU-MENTAL, 1946'da Z. AJDUKREWlCZ, 1983 te l. ERDEM ve L. AKALIN son olarak da M.T.A'dan jeoloji 1988'de Yüksek Mühendis İlker ŞENGÜLER araştırma yapmışlardır.
                Şengüler' e göre;
                İlk örneklerini Merkeşler yöresinde Dervişköyü kuzeyinde veren ve kuzeydoğuya doğru Mengen Çayı'nın aktığı vadinin kuzey yamaçları boyunca 50 km kadar uzan an saha Teberikler Köyü'ne kadar devam eder. Bitümlü şist tabakaları birkaç mm ile 4 m. ye varan taba­kalar halinde 75 m. lik bir zon içinde bulunur. Kalınlığın en geniş olduğu yer Aşağıhacıahmetler Köyü'dür. 
                Sahanın rezervi 50 milyon tondur, analiz sonuçları;
                Ortalama kül      : %80
                Ortalama nem    : %1.1
                Ortalama bitüm  : %8.8
                Kalori                : 1000-2842 kcal/kg
                Rezerv sahası yakınına yapılabilecek bir termik santralle ekonomik değeri çıkabilecektir.

                4- Önemli Yükseltiler
                Mengen Havzası "kayık tabağa" benzetilebilen bir çanak şeklindedir. Kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda uzanan bu çanağın çevresindeki yükseltiler kuzeydoğudan başlayarak kuze­ye doğru şöyledir; Keçikıran Tepe 1654 m, Mağara Tepe 1362 m, Kamışlıgöl 1211 m, Çu­buk Sapağı 1081 m, Subaşı 1063 m, Gökdiren 1171 m, Dorukhan 1050 m. Batıda Gök-dağ 1058 m, Sırakayalar Tepesi 1444 m, Büyük Tepe 1441 m, Sapak Tepe 1278 m, Döneğen Kaya Tepe 1525 m. Güneyde, Yüklük Tepe 1242 m, Sivri Tepe 1357 m, Çal Tepesi 1893 m, Eyligazi Tepe 1467 m. Güneydoğuda, Melise Tepe 1268 m, Sırıklı Tepe 1755 m, Gülkayası Tepe, 1872 m, Bakacak Tepe 1602 m, Kızılgöl Tepe 1634 m. Doğu, Soğucak Te­pe 1768 m, Kocasivri Tepe 1762 m, Çakmaklı Tepe 1748 m, Çalgan Tepe 1512 m, Kaz­man Tepe 1483 m, Karaburun Tepe 1538 m.