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포항시 여남동과 두호동 일대는 우리나라의 신생대를 대표하는 화석 산지이다. 이곳은 특히 육상, 천해, 심해의 다양한 생물 화석이 동시에 나오는 희귀한 화석 산지로 알려져 있다. 이 일대의 연갈색 이암으로 이루어진 지층은 ‘두호층’이라 불린다. 두호층은 신생대 마이오세 약 2,000만 년~1,000만 년 전에 얕은 바다에서 형성되었다. 두호층을 이루는 암석은 매우 부드럽고 고운 이암이며, 오래전 이 지역이 얕은 바닷가 환경이었음을 알려준다. 두호동 일대에서는 땅을 파내면 어디에서나 화석을 쉽게 볼 수 있다. 두호층이 형성될 당시에 살았던 많은 식물 화석뿐만 아니라, 그곳에 살던 어류, 문어, 가리비, 게, 갯가재, 성게, 거미불가사리, 고래 등 헤어릴 수 없을 만큼 다양한 화석이 나온다. 이암 사면에 보이는 둥근 바위는 ‘결핵체’이다. 이것은 주로 회질(CaCO3) 성분이 공극수나 지하수에 의해 생긴 것으로, 일부 결핵체 내에서는 화석이 발견되기도 한다. 현재 두호층이 있는 다른 모든 지역에서 화석을 쉽게 발견할 수 있다.