حوضه کپه داغ یکی از واحد های زمین شناسی در شمال شرق ایران در بخش مرزی ایران – ترکمنستان و ایران – افغانستان است. در این مطالعه رسوبات نئوژن به منظور بررسی دقیق محیط رسوبی، چینه نگاری سکانسی و تعیین سن مورد نمونه برداری و بررسی دقیق قرار گرفت. در این مطالعه رسوبات نئوژن در دو برش، شرق (جنوب غرب روستای مزدوران) و شمال شرق مشهد (روستای تبادکان) انتخاب گردید. مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی در برش جنوب غرب روستای مزدوران منجر به تفکیک 4 رخساره آواری شد. لیتولوژی این برش ماکروکنگلومرا، میکروکنگلومرا، ماسه سنگ، و در آخرشیل با میان لایه ژیپسی را شامل می شود. با توجه به خصوصیات ساخت رسوبی از جمله دانه بندی تدریجی درکنگلومراها، لامیناسیون مورب، چینه بندی غیریکنواخت، ریپل مارک متقارن، طبقات فلاسر، قالب وزنی، لامیناسون افقی و وجود فرامینیفرهای بنتیک آگلوتینه خاص ،محیط رسوبی این برش یک محیط خلیج دهانه ای می باشد. با توجه به فسیل های یافت شده سن واحدهای 1-3 برش جنوب غرب روستای مزدوران میوسن پسین و واحد 4 پلیوسن تعیین گردید. براساس مطالعات چینه نگاری سکانسی در برش جنوب غرب روستای مزدوران از 1 سکانس رسوبی(ds1) و 3 دسته رخساره تشکیل شده است. چینه نگاری سکانسی این برش از نوع تیپ1(type1) می باشد. همچنین مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی در برش روستای تبادکان منجر به تفکیک 4 رخساره آواری شد. لیتولوژی برش تبادکان از قاعده تا راس شامل شیل با میان لایه ژیپسی ، ماسه سنگ سرخ رنگ ، ماسه سنگ خاکستری وکنگلومرا خاکستری را شامل می گردد. محیط رسوبی برش روستای تبادکان، با توجه به خصوصیات لیتولوژی و ساخت رسوبی مشاهده شد، محیط دلتایی از نوع جزر و مد غالب در نظر گرفته می شود. همچنین براساس مطالعات چینه نگاری سکانسی این برش از 1سکانس رسوبی (ds1) تشکیل شده است.