Norður á Tjörnesi eru jarðminjar sem telja má til þeirra merkilegustu á Íslandi enda er sambærilegar jarðmyndanir ekki að finna annarsstaðar á landinu. Hafa þau verið nefnd Tjörneslögin og ná yfir 500 metra þykk sjávarsetlög með steingervingum lífvera sem voru á lífi fyrir um 3,3 milljónum ára. Steingerðar skeljategundir sem þarna finnast benda til þess að sjávarhiti við Ísland hafi í fyrndinni verið mun hærri en nú er þar sem þessar tegundir lifa í dag sunnar í Atlandshafinu, til dæmis í Norðursjó eða við Kanaríeyjar. Þarna má einnig sjá útdauðar skeljategundir, svo nokkuð sé nefnt af því sem fyrir augu ber á þessum sérstaka og merkilega stað.
Auk sjávarsets með steingervingum er einnig að finna þarna hraunlög, ár- og vatnaset, surtarbrand og jökulbergslög. Jarðlögin á Tjörnesi endurspegla þannig loftslagsbreytingar í upphafi ísaldar og varðveita myndanir frá jökulskeiðum og hlýskeiðum ísaldar sem finnast óvíða annarsstaðar í heiminum. Þessi merkilegu jarðlög hafa því hátt vísindagildi á alþjóðavísu.
Hinum eiginlegu Tjörneslögum er skipt upp í þrjú lífbelti út frá ríkjandi tegundum steingerða sæskelja sem finnast í þeim. Neðstu lögin og þau elstu eru svokölluð gáruskeljalög. Þær tegundir sem finnast í gáruskeljalögunum eru glóskel, bugskel og möttulskel. Þessar tegundir lifa nú allt frá ströndum Noregs við Lofoten suður að ströndum Marokkó. Þær eru einng algengur við strendur Bretlandseyja. Tilvist þessara tegunda í gáruskeljalögunum bendir til þess að sjávarhiti hafi verið allt að 10 gráðum hærri við Norðurland en nú er. Inn á milli sjávarsetlaganna finnast surtarbrandslög sem merkir að landið hafi nokkrum sinnum risið úr sæ.
Ofan á gáruskeljalögin leggjast svo tígulskeljalögin en tígulskeljar eru útdauðar. Meðfram tígulskeljalögunum má finna skeldýrategundir sem nú lifa sunnar í álfunni. Í tígulskeljalögunum má, líkt og í gáruskeljalögunum, finna töluvert af surtarbrandslögum og ber surtarbrandurinn vitni um gróskumikið skóglendi sem bendir til mun mildara loftlags en á okkar tímum. Uppröðun skeljanna í setlögunum bendir til þess að þau hafi hlaðist á einhverju dýpi úti fyrir ströndinni
Efsta og jafn framt yngsta lag hinna formlegu Tjörneslaga eru kennd við krókskel, nefnd krókskeljalög. Athuganir á súrefnissamsætum skelja úr lögunum sýna að hitastig hefur lækkað töluvert frá því sem var þegar tígulskeljalögin hlóðust upp. Lægsta hitastigið er um miðbik krókskeljalaganna en hitastigið hefur þá farið niður í það sem nú þekkist við strendur Tjörness. Skeljar úr eldri lögum hverfa en nýjar kaldari tegundir koma inn. Benda þessar breytingar á sjávardýrafánunni til töluverðra loftslagsbreytinga til hins verra. Upphaf ísaldarinnar hefur stundum verið talin markast af komu þessara köldu skeljategunda enda fer ísaldarummerkja, jökulbergs, fyrst að gæta rétt fyrir ofan krókskeljalögin.
Þeim sem hafa í hyggju að berja augum steingervingana við Hallabjarnarstaðakamb er bent á að umgangast þessar jarðminjar af virðingu. Sem þýðir meðal annars að berja ekki skeljar lausar úr leirnum eða hrófla við þeim á nokkurn hátt. Á árbakkanum liggja hins vega lausar skeljar sem hægt er að handleika og skoða án þess að skemma nokkuð. Að sjálfsögðu er ætlast til þær séu skildar eftir á sama stað.