В литоложко отношение са отделени две ясни, тектонски обособени части в разреза, описани като метагранити и редуване на шисти, амфиболити и мрамори.
Метагранити. За първи път Г. Бончев, (1923), допуска възможността една голяма част от гнайсите в Иточните Родопи да са получени от промяната на порфирни и дребнозърнести гранити. По-късно Ж. Иванов и др., (1984) представят данни, които показват, че смятаните за очни и небулитови мигматити и хомеобластични анатектити (Р. Иванов, 1961; Боянов и др., 1963), представляват тела от метаморфозирани гранити. Burg et al. (1990); Macheva, Kolcheva, (1992); Саров и др. (1994 ф) привеждат петрографски и петрохимични доказателства за ортопроизхода на тези скали. В рамките на картния лист са установени равномернозърнести и порфирни метагранити.
Равномернозърнести метагранити (B/mγ). Разкрития от равномернозърнести метагранити са установени между селата Кобилино и Планинец, които са част от метагранитовия разрез при село Железино. Те са среднозърнести, левкократни, светлосиви на цвят скали. Обикновено са интензивно, но неравномерно деформирани, като в зоната на контакта с разреза от шисти, амфиболити и мрамори са превърнати в милонити. Макар и рядко се наблюдават слабо деформирани участъци, в които са отделени две асоциации от минерали – магматична и метаморфна (Macheva, Kolcheva, 1992). Магматичните минерали са калиев фелдшпат, плагиоклаз, биотит ± амфибол. Синкинематично разкристализиралата асоциация е представена от дребнозърнест кварц, калиевфелдшпат, плагиоклаз (албит), биотит, бяла слюда, хлорит, илменит, епидот и гранат. Като акцесорни са установени апатит, циркон ± аланит.
Порфирни метагранити (B/pmγ). Порфирни метагранити се разкриват източно от с. Белополци, в долината на Кокарджа дере и околностите на с. Старинско. Разкритията от Кокарджа дере са част от голямото тяло между селата Синигер, Тинтява и Старинско. Разкритията източно от вр. Черковна могила са тектонски прозорец в алохтонната пластина от биотитови шисти със ставролит, амфиболити и мрамори. В регионално отношение порфирните метагранити се разглеждат като фациална разновидност на равномернозърнестите. Те имат същия минерален състав, но са с магматична, порфирна по калиевия фелдшпат структура. При наложената прогресивна деформация са превърнати в различно широки зони от тъмни милонити, с ясна шистозност и линейност на разтягане. Калиевият фелдшпат е представен като едри „очи” с добре развити „опашчици” от рекристализиран калиев фелдшпат и кварц (сигма до делта тип порфирокласти). Автоморфността и простите срастъци на калиевия фелдшпат, ориентираните плагиоклазови включения в него, както и нормалната бариева зоналност показват магматичен генезис на метагранитите (Macheva, Kolcheva, 1992). Реликтов плагиоклаз е запазен само в най-слабо деформираните метагранити като дребни порфирокласти. Ситнозърнестият матрикс, обхващащ порфирокластите е изграден от описаната при равномернозърнестите метагранити рекристализирана минерална асоциация, с ясно оформена плоскостна и ивичеста, а на места и типична милонитна до ултрамилонитна фолиация. Тя е обусловена от плоско паралелното подреждане на слюдените минерали или изтеглянето в ивици на кварца и фелдшпатите. По фолиацията се наблюдава ясно изразена минерална и стриационна линейност. В участъците с по-силна крехко-пластична деформация фолиационните плоскости имат вид на харниши. В участъците на крайна деформация са превърнати в S/C милонити.
