Музей посвящен ископаемому рифу Шахтау, который образовался в Палеоуральском океане.
В полостях известняков Шахтау можно встретить минералы вторичного происхождения — кристаллы самородной серы, азурита, целестина, натечные агрегаты родохрозита и мраморного оникса, которые сейчас украшают музейную коллекцию. Выпадение серы происходило из пересыщенных растворов сульфатно-карбонатного состава при активной жизнедеятельности сульфат-редуцирующих бактерий. При осаждении карбоната кальция из насыщенных растворов пустоты в известняках заполнялись натечными формами кальцита. Натечные формы образует и арагонит. Полосчатую разновидность кальцита или арагонита называют мраморным ониксом. Ангидрит, целестин и другие минералы образовались в результате метасоматического замещения кальцита и доломита. Метасоматоз — процесс, при котором химический состав породы изменяется с привносом или выносом химических компонентов в результате взаимодействия породы с водными растворами (Геологический словарь, 2012). Метасоматические изменения карбонатных пород Шахтау происходили в зоне контакта рифогенной известняковой толщи и вышележащих глинистых пород верхней части артинского яруса, перекрытых солями и гипсами. Эти процессы связаны со значительной минерализацией пластовых вод сульфатно-кальциево-магниевого состава, поступавших из толщи гипсов и солей кунгурского яруса. В зоне контакта образовались также медная зелень, малахит, родохрозит.
