A estrutura das expressões terminológicas em referência foge realmente ao padrão mais frequente, pelo menos, em certo tipo de geónimos («design[ação] genérica de nomes geográficos, quer se trate de topônimos, quer de formas, relevos; voc[ábulo] us[ado] em cartografia etc.», Dicionário Houaiss). Por exemplo, diz-se «serra do Marão»; do mesmo modo, como se pretende localizar uma realidade geológica no espaço geográfico, seria de esperar que a palavra formação fosse seguida da preposição de: «formação do Marão». No entanto, é também verdade que temos expressões onomásticas sem preposição, p. ex., «rio Douro», nas quais o nome próprio funciona como aposto de especificação.
Sendo assim, em que ficamos? A minha intuição diz-me que, do ponto de vista dos padrões onomásticos do português, é melhor «formação do Marão», porque esta expressão pressupõe outra, «formação estratigráfica do Marão». Mas, se, na comunidade dos geólogos, a expressão sem preposição se generalizou e se tornou terminologia, ganhando sentido e estatuto científico próprios, considero que é de aceitar essa convenção como uso correcto.