La ZNIEFF se situe à la croisée de trois régions géomorphologiques. Au nord et à l’ouest, les causses de Villefranche et de Villeneuve ; à l’est, les Ségalas du Tarn et de l’Aveyron ; au sud, le plateau Cordais. Placée sur le prolongement sud de la faille de Villefranche, elle occupe une zone de transition géologique complexe et variée due aux dislocations des couches stratigraphiques.
La ZNIEFF est essentiellement couverte par une forêt ; pour schématiser, la ZNIEFF ayant la forme d’ailes de papillon, nous pouvons résumer ainsi.
L’aile est concerne une excavation mamelonnée de la bordure éocène du plateau Cordais, exposée plein nord ; des vallons profonds en éventail y ont en effet été creusés par des ruisseaux qui, réunis, se jettent dans la vallée de l’Aveyron. Le pourtour est donc molassique, et le cœur franchement siliceux (roches siliceuses très dures antérieures au permien) ; la frange sud correspond aux prairies pâturées et de fauche, le reste est surtout boisé.
L’aile ouest, séparée par une ligne de crête, offre un versant nord-est, et l’autre plein ouest ; tous deux sont boisés. Leur substrat est surtout siliceux (permien, lias).
Notons qu’une sablière d’environ 21 ha est en activité au milieu sud de ces deux ailes.
L’influence atlantique est marquée.
La forêt est une chênaie mixte (Chênes pédonculé et sessile) ; le Houx (Ilex aquifolium) est fréquent. Les sous-bois assez pauvres sont fréquemment couverts de Petit houx (Ruscus aculeatus) et de Fougère aigle (Pteridium aquilinum) ; on rencontre parfois l’Androsème (Hypericum androsaemum).
Les landes de coupe sont colonisées par l’Ajonc d’Europe (Ulex europaeus), le Genêt à balais (Sarothamnus scoparius) et le Genêt poilu (Genista pilosa), la Bruyère cendrée (Erica cinerea), la Callune (Calluna vulgaris) et la Fougère aigle, plus rarement le Genévrier commun (Juniperus communis).
Les quelques lambeaux de prairies humides attenantes aux ruisseaux possèdent çà et là quelques stations de Cardamines sp.
Les galeries des ruisseaux sont composées d’aval en amont d’Aulne (Alnus glutinosa), de Charme (Carpinus betulus) et de Buis (Buxus sempervirens) ; la Lathrée clandestine (Lathraea clandestina) et l’Anémone des bois (Anemone nemorosa) y sont abondantes.
L’étendue de la forêt, en contexte vallonné, et la taille élevée des arbres favorisent la nidification du Circaète Jean-le-Blanc ; cette espèce confidentielle rare et vulnérable dans la région et en France trouve ici de vastes territoires de chasse dans les environs immédiats et sur les causses voisins.
La fréquence d’arbres en phase de maturité et de sénescence, en particulier les châtaigniers issus d’anciennes plantations, maintient une population abondante de Pic mar ; cette espèce sensible est assez rare dans la région, et localisée aux boisements avec des arbres âgés.
Les landes sont des sites potentiels de nidification du Busard Saint-Martin qui a été vu sur la ZNIEFF, mais la nidification n’a pas été décelée.
Les ruisseaux en escalier sur dalles rocheuses, un lac en bordure de forêt et une petite mare permettent à un cortège de batraciens de se reproduire : la Salamandre tachetée y est très abondante ; la Grenouille agile est ici proche de sa limite de répartition dans le nord-est de la région ; le Pélodyte ponctué, généralement en faibles effectifs au sein de ces populations dans la région, semble ici paradoxalement abondant dans un secteur de la région présentant de vastes lacunes ; un effet de barrière et la présence ancienne de nombreuses carrières doivent en être les causes.
La présence du Cordulégastre bidenté (Cordulegaster bidentata) est hautement probable dans le réseau des rus de la ZNIEFF. En effet, sa présence est attestée dans un milieu analogue dans le vallon boisé sur la rive opposée de l’Aveyron (exuvies dans la ZNIEFF « Puech Mignon ») ; les sédiments fins retenus dans les vasques des rus intermittents sont ici ses lieux électifs de ponte. Cette espèce est rare dans la région, et le Tarn n’a actuellement que deux sites connus.
Bien qu’elle ne soit pas déterminante, signalons une autre libellule très abondante dans la ZNIEFF, mais non citée dans les atlas récents pour le Tarn : le Leste brun (Sympecma fusca).
Les fonds de vallon possèdent de belles stations de Scille lis-jacinthe (Scilla lilio-hyacinthus) d’affinité atlantique montagnarde. En dehors des Pyrénées et d’une fraction du Massif central, elle est rare dans le reste de la région. Cette espèce annonce un cortège floristique qu’il serait intéressant de compléter.
Les limites prennent en compte la partie surtout acidophile de la forêt, et incluent les prairies pâturées et de fauche à physionomie bocagère ; elles cernent au plus près la zone de nidification du Circaète Jean-le-Blanc et les zones de concentration d’une population de Pic mar, essentiellement liée à la présence de châtaigneraies très âgées.