Znaczący udział pozostałości jurajskich jest dowodem znajdującego się tu w mezozoiku ciepłego morza, którego dobitnym potwierdzeniem jest występowanie skamielin przewodnich, jakimi w przypadku Rębielic Królewskich są amonity. Największa koncentracja wspomnianych amonitów występuje na tzw. Górze Rębielskiej (251,5 m n.p.m.), która to zbudowana jest przede wszystkim z wapieni jak większość wzniesień na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej.
W 1958 r. w ramach opracowywania mapy geologicznej okolic Kłobucka, Zbigniew Mossoczy znalazł w Rębielicach Królewskich w czynnym wówczas kamieniołomie gliny zwietrzelinowe wypełniające szczeliny, zawierające liczne kości fauny. Na podstawie materiałów z tego odkrycia opracowano artykuły dotyczące tutejszych płazów i gadów oraz ssaków. W artykule z 1960 r. o ssakach w pliocenie, Kazimierz Kowalski stwierdził, że „fauna z Rębielic Królewskich zawiera dość dużo elementów związanych z wodą liczne Amphibia, Desmana kormosi Schreuder). Charakter osadu i obecność żółwia Geoemyda eureia (Wegner) świadczą o dość ciepłym klimacie”.
Warto nadmienić, iż odkrycia z lat 50. i 60.