La première est le résultat de l’accumulation puis de l’altération d’ensembles détritiques issus de l’érosion des montagnes environnantes (Massif central et Pyrénées) depuis l’Oligocène, soit il y a environ 34 millions d’années, alors qu’une mer occupe le Bassin aquitain. Ces molasses sont composées majoritairement d’argiles et de sables et constituent les collines aux formes molles, les terreforts, que l’on retrouve sur les buttes du Calvinet à l’est et de Pech David au sud de Toulouse. Cette molasse est aussi visible aux entailles des rivières puisque l’ensemble du sous-sol est constitué de cette formation.

Tout au long de cette période, la vallée de la Garonne est densément peuplée, en dehors bien sûr des périodes glaciaires où le vent, un ancêtre de l’Autan, et la rigueur des températures transforment la vallée en désert (voir l'article sur le Paléolithique). Les terrasses alluviales sont alors le principal gisement exploité par les préhistoriques pour confectionner leur outillage, mais aussi pour aménager des foyers ou des espaces de vie. Type de roche, texture, taille et forme du galet font l’objet d’un choix méticuleux parmi le panel disponible.

L’argile des molasses locales est alors utilisée pour réaliser des céramiques. Les terrasses alluviales de la Garonne sont également largement exploitées. Les galets sont employés pour débiter des éclats effilés pour les couteaux et autres outils du quotidien. Ils sont également utilisés comme tels, ou après un façonnage plus ou moins prononcé. Des petits galets aplanis sont par exemple transformés en lestes par façonnage de deux encoches, par taille et/ou bouchardage. On fabrique aussi des meules et des molettes en piquetant une surface de grands galets en granite ou en quartzite, frottés ensuite entre eux pour moudre les céréales (moulins « à va-et-vient »). Des galets ou des éclats de galet sont transformés en lames de hache, par taille, bouchardage puis polissage. Ces haches polies sont ensuite intégrées dans de lourds manches en bois.

Toutes les matières premières locales, galets, sables et argiles, ont été utilisées pour la construction (torchis, brique crue ou cuite), ainsi que pour la fabrication de nombreux éléments en terre (poterie). À partir de l’époque antique, l’approvisionnement se fait plus lointain, avec de nouvelles matières premières utilisées pour la construction et la statuaire : marbre, calcaire et grès. Elles sont extraites des Pyrénées, puis acheminées facilement par voie fluviale, avec un chargement sur des radeaux qui descendaient la Garonne jusqu’à Toulouse. Un autre approvisionnement en calcaire, les calcaires de l’Armagnac, se fait également par l’Ouest, en provenance du Gers, par voie terrestre.