北大東島のリン鉱山
北大東島、南大東島はフィリピン海プレートにある大東海嶺上にある。大東海嶺は北大東島、南大東島がある西部では頂部が水深が1500メートルから2000メートルの平坦面となっていて、両島は海嶺の最高地点となる。北大東島、南大東島はともに約5200万年前、現在の場所から約1000キロメートル南方の赤道付近にあって、島弧の一部だったと考えられている。その後プレートの移動に伴って北上しながら徐々に沈降し、環礁を形成していった。
東北帝国大学理学部地質学古生物学教室は、1934年と1936年に北大東島でボーリング調査を行い、432メートルの深さまで掘削した。掘削試料の分析によれば、最も下部の試料は第三紀漸新世、最上部は鮮新世から第四紀更新世のものであると考えられている。最下部のボーリング試料は約2500万年前に堆積したものであり、2500万年の間にプレートの動きに伴う沈降とサンゴ礁の形成に加え、海水面の上下によって陸化や水没を繰り返していたことが判明している。そしてサンゴ礁の成長に伴って形成された石灰岩に、約550万年前と約200万年前にドロマイト化作用が起きたと考えられている。