La Sima de las Palomas se ubica en la ladera sur del Cabezo Gordo, en la pedanía de Dolores de Pacheco del municipio de Torre-Pacheco, en la Región de Murcia, sureste de España. La entrada está a unos 80 m sobre el nivel del mar y permite una vista panorámica del Mar Menor, que es una laguna mediterránea de agua salada.

El Cabezo Gordo es un cerro aislado de mármol del Permo-Triásico que se alza en el sector norte de la amplia llanura del Campo de Cartagena, con una altura máxima de 312 m s.n.m. y una longitud de poco más de 3 Km.



Bajo un punto de vista geológico-regional este cerro pertenece, dentro de las Cordilleras Béticas, a la Zona Bética y más concretamente al Complejo Tectónico del Nevado-Filábride. Estratigráficamente está constituido por unos 100 m de mármoles tremolínicos (magnésicos) del Trias y bajo ellos aparecen unos micaesquistos grafitosos con vetas de cuarzo y cuarcitas del Permo-Trias.

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