De acuerdo con los análisis sedimentológicos, la Laguna de Unare se formó durante el Holoceno, especialmente durante la Transgresión Flamenca de hace aproximadamente 5.000 años A.P. En sus alrededores se localizaron testimonios de la existencia de un antiguo delta representado por la formación de cantos rodados en una matriz de limo rojizo que descansan en forma discordante sobre una formación arcillo-limosa del Plioceno y que hoy forman colinas a unos 50 m sobre el nivel del mar a la altura de Clarines. Más hacia el Oeste se localizaron formaciones de "Stone Lines" o líneas de piedras, que señalan un clima seco que predominó muy posiblemente durante el Wisconsin o Wurm. En el sur de la laguna, una planicie la rodea donde se ha localizado paleosuelos de la transgresión Flamenca, cuyo nivel del mar llegó a 6-7 m. En calicatas abiertas en esa planicie de 2 a 4 m de profundidad se encontraron estratos en forma de paleosuelos de un fango negro rico en materia orgánica y en fósiles de Crassostrea sp. y el gastrópodo Melongena melongena; además de restos de erizos, madrépora y foraminíferos que muestran bien la invasión marina y los análisis de C14 nos dió edades de 3.940 ± 60 y 2.170 ± 60 A.P. El estudio de los minerales pesados nos demostró igualmente la invasión marina con depósitos de minerales exclusivamente aportados por el mar, que son diferentes a los minerales traídos desde el continente y que recubrieron a los de origen marino. Otro fenómeno que se observó para el presente estudio es el aumento del nivel marino reflejado especialmente hacia el pueblo de la Cerca, donde el mar destruye el manglar que había crecido en el interior de la laguna y hace retroceder hacia el continente la barra litoral.