— L'action de l'eau sur les roches a plusieurs origines : précipitations, écoulement de la Durance et abrasion marine au cours d'une transgression miocène.

- Érosion karstique des calcaires jurassiques et crétacés
Les précipitations actuelles et passées sont à l'origine de la dissolution superficielle des calcaires. Lors de leur infiltration dans les diaclases occupées par la végétation, ces eaux météoriques s'enrichissent en dioxyde de carbone (réactions de respiration et de fermentation liées aux êtres vivants du sol) et transforment le carbonate de calcium (CaCO₃), insoluble dans une eau pure, en ions hydrogénocarbonates (HCO₃^-) et ions calcium (Ca²⁺) très solubles. Cette circulation engendre un réseau karstique avec formation de grottes (Adaouste) et d'avens (Aven du Saint-Sépulcre). La dissolution des calcaires est également à l'origine du creusement de lapiaz et de la formation de poches remplies d'argiles de décalcification.

- Érosion fluviatile
La Durance entaille la colline de Mirabeau. Au niveau du pont, la vallée est étroite et encadrée par deux reliefs ayant mieux résisté à l'érosion correspondant au pli de Mirabeau. Cette entaille est perpendiculaire au plissement. Cette morphologie est celle d'une clue (ou cluse). La clue de Mirabeau a été creusée pour partie au Miocène supérieur (Messinien) pendant une phase d'assèchement de la mer Méditerranée correspondant à la fermeture du détroit de Gibraltar. Voir la page correspondante de ce site.

- Érosion marine
Le sommet de la colline de Mirabeau présente une surface plus ou moins plane. Cette surface correspond à une surface d’abrasion des terrains tortoniens. Cette surface s'est formée pendant le bas-niveau de la Méditerranée à partir de 5,6 Ma, et probablement pendant seulement 140 000 ans jusqu’à la remontée subite du niveau de base. Elle correspond à une surface de ravinement, de pente variable (Hippolyte et al., 2020). Des sédiments miocènes (coupe de localisation) reposent sur les calcaires crétacés. Dans la carrière située à proximité du pli de Mirabeau, le contact entre les calcaires mésozoïques et des sédiments miocènes est bien visible. Ce contact est franc. Des calcarénites jaunes contenant une faune fossile constituée de bivalves reposent en discordance sur des calcaires crétacés. Ce contact est marqué par des brèches témoignant du remaniement des calcaires lors de l'épisode de ravinement. Les calcaires crétacés portent, en outre, des traces de perforations dues à des bivalves du groupe des pholades. Ces perforations sont fréquements remplies de sédiment miocène. Le pendage des strates calcaires est différent de celui des roches miocènes. Il s'agit donc d'une discordance angulaire.