مجموعه­ی بازالتی سلطان میدان شامل دنباله­ی ضخیمی از گدازه­های بازالتی همراه با برخی میان لایه­های نازک رسوبی است که در گستره­ی شمال غرب تا شمال شرق شاهرود رخنمون دارد. سنگ­های بازالتی سلطان میدان از ماگمایی با ماهیت انتقالی تا قلیایی و ذوب بخشی 14 تا 20 درصدی خاستگاه گوشته­ای غنی­شده­ی گارنت­پریدوتیتی و در جایگاه کافت درون قاره­ای طی اردوویسین پسین- ابتدای سیلورین پسین شکل گرفته­اند. این سنگ­های بازالتی از ترکیب کانی­شناسی نسبتاً یکنواختی برخوردار بوده و دستخوش دگرسانی با درجات متوسط تا شدید شده­اند. پلاژیوکلازِ لابرادوریتی و کلینوپیروکسن اوژیتی کانی­های اصلی، و اکسیدهای آهن-تیتان از نوع تیتانومگنتیت، و ایلمنیت کانی­های فرعی را در این سنگ­ها تشکیل می­دهند. نتایج دما-فشارسنجی روی کلینوپیروکسن­ها نشانگرِ دمای تبلور بین حدود 1100 تا 1200 درجه­ی سانتیگراد، فشار کمتر از 6 کیلوبار و تبلور در آشیانه­ی_/آشیانه­های ماگمایی واقع در اعماق کمتر از 23 کیلومتری است.