alt=El Mapa Estructural de Catalunya 1:250.000, de l'Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC), mostra les principals unitats estructurals del relleu de Catalunya|miniatura|El Mapa Estructural de Catalunya 1:250.000, de l'Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC), mostra les principals unitats estructurals del relleu de Catalunya, plecs, falles, discordances, bassaments i límits i la seva correspondència amb els temps geològics. La història geològica de Catalunya és la història geològica del territori resultant i actualment constituït pel relleu de tres grans dominis o unitats: la Serralada Pirinenca, la Depressió Central (formant part de la depressió geològica de l'Ebre) i el Sistema Mediterrani Català. L'aixecament, fa milions d'anys, d'aquestes dues serralades principals ha permès l'aflorament actual de roques de diferent edat i naturalesa (roques ígnies, sedimentàries i metamòrfiques) d'estructures directament relacionades amb la formació d'aquestes serralades i altres estructures relictes de processos geològics anteriors.
Situació geogràfica A Catalunya, al nord-est de la península Ibèrica, els Pirineus i el Sistema Mediterrani Català (Serralades Costaneres) s'alcen sobre un sòcol de roques del paleozoic i sobre una capa mesozoica. Les dues serralades marquen, al nord i a l'est, els límits de la Depressió Central, a l'extrem nord-oriental de la Conca Sedimentària de l'Ebre. La depressió de l'Ebre està reblida amb sediments paleògens acumulats en l'erosió dels relleus i serralades que l'envolten creades en l'ogènesi alpina. Al principi del Miocè, es produí una etapa de tectònica extensiva que va originar, vora els Pirineus i el Sistema Mediterrani Català, petites fosses tectòniques. Una de les més importants és la del Vallès-Penedès.
Les roques Les roques més antigues que es troben a la Terra tenen més de 4.000 milions d'anys, però a Catalunya la història geològica, tal com es pot seguir al registre de les roques que s'hi troben, remunta a fa uns 550 milions d'anys, al Paleozoic. Als Pirineus i al Sistema Mediterrani apareixen roques metamòrfiques (pissarres i esquistos), batòlits granítics i calcàries del Devonià, com a basament, recobertes per roques sedimentàries mesozoiques, gresos i guixos. Al llarg de les conques que s'han format en aquestes unitats hi trobem lutites, margues i conglomerats del Miocè i Pliocè. La Depressió Central presenta principalment lutites, gresos i conglomerats del Mesozoic, on els rius procedents dels Pirineus han excavat grans valls i conques d'erosió. Calcàries, margues i guixos completen la litologia d'aquesta àrea.
Estructura i tectònica de les principals unitats del relleu La Placa Ibèrica Pàgina principal: Geologia de la península Ibèrica alt=Estructures geològiques de l'orogènia herciniana/varisca a la península Ibèrica.|miniatura|Estructures geològiques de l'orogènia herciniana/varisca a la península Ibèrica. La Península Ibèrica és la part emergida d'una antiga placa tectònica, la Placa Ibèrica. De dimensions modestes, la Placa Ibèrica és situada al nord de la Placa Africana i actualment és soldada a la Placa Europea. La seva configuració geològica és el resultat de les interaccions d'aquestes dues plaques majors des de fa uns 200 Ma, és a dir, durant el cicle Alpí.
Els Pirineus, que uneixen la península amb el continent europeu, són el resultat de la col·lisió entre les plaques continentals d'Ibèria i d'Europa i conserven el registre sedimentari i tectònic de la història dels marges d'ambdues.
La Serralada Litoral Catalana i la Serralada Ibèrica reflecteixen l'acostament entre la Placa Africana i la Ibèrica.
La Conca de l'Ebre és la depressió que s'estén entre la Serralada Pirinenca, la Serralada Prelitoral Catalana i la Serralada Ibèrica i emmagatzemà en els sediments que la rebleixen el registre dels principals esdeveniments que tingueren lloc durant la formació del conjunt de les cadenes de muntanyes que la delimiten. Per llevant, el Sistema Mediterrani (el conjunt de les serres i depressions costeres) ha enregistrat l'obertura del Solc de València i del Golf del Lleó. Aquest context geodinàmic particular ha determinat i detenmina encara, l'extraordinària diversitat geològica de la Península Ibèrica.
Els trets geològics de la Península Ibèrica resulten de la superposició de tres grans cicles orogènics:
el cicle Cadomià, que es desenvolupà des de fa 750 Ma fins fa 480 Ma. el cicle Hercinià (o Varisc), que s'inicià fa 480 Ma i finalitzà fa 250 Ma. el cicle Alpí, el qual començà fa 250 Ma i continua a l'actualitat.
Aquests cicles són lligats a la formació i la posterior fragmentació de dos grans supercontinents: Gondwana i Pangea, formats per la soldadura de fragments continentals inicialment separats, originant-se serralades amb relleus importants. Més tard es produï la fragmentació i la deriva continental.
Pirineus Pàgina principal: Pirineus alt=Imatge: detall de la zona axial dels Pirineus (àrea central i oriental llevat del massís de les Corberes)|miniatura|Imatge: detall de la zona axial dels Pirineus (àrea central i oriental llevat del massís de les Corberes) Ediacaran-Lower Ordovician stratigraphic framework of the Pyrenees Els Pirineus constitueixen avui un límit de placa fòssil. Durant el Mesozoic, l'àrea pirinenca va tenir una extensió i aprimament cortical, vulcanisme, desenvolupament de conques sedimentàries i separació entre Iberia i Europa. Posteriorment, fa 85 Ma, des del Cretaci final i durant més de 60 Ma fins al Miocè inferior, la convergència obliqua, col·lisió i subducció d'lberia sota la placa euroasiàtica va causar deformació de les conques sedimentàries estratificades, involucrat el substrat varisc infrajacent, i es van elevar fins als actuals 3.300 m.
Els Pirineus són una serralada de doble vergència on es distingeixen dues franges separades per la falla nord-pirinenca on es produeix la subducció d'Iberia sota la litosfera europea i on hi ha un salt de la Moho de 10-15 km amb un engruiximent de l'escorça sota de la zona axial. La superposició entre les dues plaques és moderada i gran part de l'escurçament en profunditat que s'observa als perfils sísmics, es resol mitjançant nombrosos cavalcaments intracorticals que afecten l'escorça inferior d'ambdues plaques. La franja septentrional presenta cavalcaments i plecs de materials variscs i mesozoics vergents cap al nord. A la franja meridional es distingeixen la zona axial, una antiforma asimètrica vergent cap al sud i amb immersió a l'oest composta per roques ígnies i metamòrfiques varisques que afloren també als massissos bascos de l'oest. Aquests materials variscos tenen més afinitat amb els que afloren a les cadenes costaneres catalanes, Sardenya o part dels Alps que amb els que es presenten al Massís Ibèric.
Els Pirineus no presenten magmatisme ni metamorfisme sinorogènic d'importància. Només a la falla norpirinenca es desenvolupa un metamorfisme tèrmic alpí. Cap a l'oest, aquesta falla queda poc definida. A la zona meridional o surpirinenca hi ha materials postvariscos amb estructures vergents cap al sud, que formen la cobertera de la zona axial. Al Pèrmià s'hi emplacen els magmes calcoalcalins afavorits per una tectònica tardivarisca.
Els Pirineus tenen una geologia estructural de superfície amb plecs i cavalcaments propis de nivells corticals alts. La tectònica general es va iniciar amb un episodi transpressiu i una fase final compressiva que va afectar els materials paleozoics del basament i les successions mesozoiques i terciàries. L'escorça inferior i la Moho ibèrica capbussen cap al nord per sota de l'escorça continental europea. L'engruiximent cortical es produeix per encavalcaments que afecten fins i tot el mantell, i arriba fins als 55-60 km sota la zona axial. L'estructura de l'escorça superior es defineix com un prisma orogènic de doble vergència.
L'estructura del front surpirinenc sobre la conca de l'Ebre s'estén al llarg de més de 200 km, afectant des del Triàsic mitjà fins al Miocè, amb gruixos que arriben a més de 6.000 m. Donen lloc a les anomenades serres marginals i serres exteriors. Hom pensa que la sismicitat pirinenca podria ser deguda a la reactivació d'algunes falles antigues produïdes durant l'etapa orogènica.
Sistema Mediterrani Català Pàgina principal: Sistema Mediterrani Català
Les serralades del Sistema Mediterrani Català constitueixen una cadena alpina, amb nucli hercínic sobre el que es desenvolupen, discordants, els materials del Mesozoic que en formen la cobertera. A moltes zones, tant els materials del nucli com els de la cobertera, estan coberts de materials terciaris (Neogen i Paleogen) de conques i fosses limitades per fractures. La zona va ser fracturada longitudinalment durant el Neogen en una sèrie de blocs que, a grans trets, dibuixen dues grans alineacions de “horsts” separats per una sèrie de fosses o “grabens” intermedis. Aproximadament a la zona central presenta un gran accident transversal, la falla d'esquinçament del Llobregat, que separa dues zones clarament diferenciades: al NE falta gairebé per complet el Mesozoic i predomina el Paleozoic; cap al SO es va desplegant progressivament el Mesozoic i a la zona del delta de l'Ebre, el Mesozoic hi aflora pràcticament complet. Les depressions estan principalment formades per afloraments de sediments quaternaris que comprenen la major extensió […] emmascarant dipòsits sedimentaris miocens que emergeixen sobre d'aquests.
Les serralades Costaneres Catalanes i Ibèrica són dues grans estructures alpines intraplaca que constitueixen dos dominis tectònics de similar edat i estil, deformació moderada, esquistositat alpina molt escassa i absència de metamorfisme excepte en llocs molt concrets. Per tot això sovint s'anomenen en conjunt com Cadena Ibèrica. Ambdues serralades tenen un basament varisc, continuació del Massís Ibèric.
El pas de la serralada Ibèrica a la Costera catalana es fa a través de l'anomenada "Zona d'Enllaç" on interfereixen les estructures ibèriques (NO-SE) i les costaneres catalanes (NE-SO), l'expressió de les quals a la part nord és un arc tectònic anomenat l'Arc de Montalbán.
La serralada Costanera Catalana forma una barrera muntanyosa que tanca la Conca terciària (Cenozoic) del riu Ebre. S'estén en direcció NE-SO, paral·lela a la costa mediterrània, des dels Pirineus (badia de Roses) fins al delta de l'Ebre, amb una longitud d'uns 250 km i uns 40 km d'amplada. Està composta per dues alineacions muntanyoses paral·leles a la costa, una enganxada al mar, anomenada Serralada Litoral, d'escassa altitud (alçades al voltant dels 600 m) i que es troba oculta sota el mar a la zona de Tarragona, i una altra més al interior, anomenada Prelitoral, on es troben les serres més elevades (Turó de l'Home, 1.712 m, Montseny). A la meitat meridional afloren alguns massissos formats per conglomerats consolidats resistents a l'erosió: Montserrat i Montsant, que superen els 1.000 m d'altitud. Ambdues serralades estan separades per diverses fosses tectòniques. La seva estructura actual es deu a la superposició de processos compressius durant el Paleogen, i distensius al Miocè.