Vor etwa 240 Millionen Jahren trennte eine alte Meeresschwelle das Zechsteinmeer in ein östliches und ein westliches Becken. Diese Meeresschwelle hatte über Jahrzehntausende Bestand. Man nennt diese Schwelle die Eichsfeldschwelle.

Das flache, warme und lichtreiche Wasser bot vielen Meerestieren günstige Voraussetzungen zum Leben. In der flachen Brandungszone bauten Algen, Moostierchen und Schwämme Riffe auf. Übrig blieben von diesen Lebewesen nur die Kalkskelette. Die Riffe wuchsen zu Türmen und Wällen bis an die Wasseroberfläche, wurden durch die Wellen zum Teil zerstört und als Riffschutt am Fuße der Riffbauten wieder abgelagert. Auf diese Weise entstand der Riffdolomit.

Heute stehen Reste dieser Meeresriffe als Felstürme und Felswälle in der Landschaft zwischen Scharzfeld und Osterhagen. Der Eulenstein verkörpert ein solches Riff. Die vielen kleinen Löcher und Gruben rund um den Eulenstein sind Reste eines historischen Eisensteinbergbaus. Abgebaut wurden eisenangereicherte Partien des Dolomites bzw. verwitterte Teile dieser Anreicherungen, die als eingeschwemmte Sedimente auch Karsterscheinungen im Dolomit ausfüllten.