miniatura|Esquema amb les principals unitats geològiques de la península Ibèrica miniatura|Mapa geològic de la península Ibèrica La geologia de la península Ibèrica respon a una llarga història geològica, des dels temps proterozoics fins a l'actualitat, reflectint fusions i trencaments de continents, obertura d'oceans i importants episodis orogènics. Les petjades i cicatrius d'aquesta història configuren l'escorça continental, l'estructura i naturalesa de les roques ígnies, metamòrfiques i sedimentàries que componen la península, així com els actuals relleus.
Principals unitats geològiques Massís Ibèric miniatura|Estructures geològiques europees de l'orogènia varisca en el permià. Destaca la forta curvatura de l'Arc Iberoarmoricà, així com les posicions de la futura península Ibèrica i de les futures illes de Còrsega i Sardenya respecte a la resta del que hui és Europa El Massís Ibèric correspon a les roques precambrianes i paleozoiques que afloren en la meitat occidental de la península, limitat al sud per la vall del Guadalquivir. L'orogènia varisca o hercínica (devonià mitjà i carbonífer) està completament reflectida en el Massís Ibèric, on es troben els afloraments més complets de tot Europa. Fou el gran orogen produït pel xoc dels grans continents de Laurússia i Gondwana, incloent les masses continentals més petites d'Armòrica i Avalònia, i suposà una part significativa en la integració del supercontinent Pangea. Aquest procés orogènic afectà amb deformacions, metamorfisme i formació de grans volums de masses granítiques per fusió de les roques preexistents i intrusió de plutons, les roques proterozoiques i, sobretot, les potents sèries paleozoiques prèvies al devonià.
L'orogen varisc presenta en aquesta regió una forta curvatura centrada a Astúries, formant el denominat Arc Iberoarmoricà, també conegut com a Arc Astúric, que continua en el Massís Armoricà, hui separat de la branca ibèrica per l'obertura mesozoicocenozoica del golf de Biscaia, que escindí la placa ibèrica de l'europea i la desplaçà cap al sud-est amb un gir oposat a les agulles del rellotge.
El Massís Ibèric, el dividí Lotze al 1945 en sis grans zones, segons les característiques estratigràfiques, estructurals, metamòrfiques i magmàtiques, divisió que, amb algunes variacions significatives, se segueix usant en l'actualitat; de nord a sud es diferencien:
Zona cantàbrica Zona asturoccidental-lleonesa Zona centreibèrica Zona de Galícia-Trás-os-Montes Zona d'Ossa-Morena Zona sud-portuguesa
Aquesta zonació respon a la seua posició en l'antic orogen: així les zones cantàbrica i sud-portuguesa són les més externes, amb sediments formats durant l'orogènesi (sinorogènics), plecs i encavalcaments vergents (inclinats) cap a l'exterior de la cadena, mentre que la resta de zones correspon a les regions internes, amb important deformació, metamorfisme i magmatisme.
Zona cantàbrica miniatura|Exemple de plegament a la zona cantàbrica (unitat de Somiedo-Correcilla): sinclinal de la Barca (Astúries), sobre quarsites de l'ordovícic És una zona externa de l'orogen varisc i es troba en el nucli de l'Arc iberoarmoricà. Les estructures varisques principals són mantells d'encavalcament i plecs associats, característics d'una tectònica de pell fina. El seu límit oest, amb la zona asturoccidental-lleonesa, està definit per l'encavalcament de l'Espina, dins de l'Antiforme del Narcea, amb roques precàmbriques. Els altres límits de la unitat estan condicionats per estructures alpines, com la costa del mar Cantàbric, la coberta mesozoicocenozoica o la conca cenozoica del Duero. La zona cantàbrica es divideix en unitats: regió de plecs i mantells, unitat de la conca carbonífera central, unitat del Ponga, unitat de Picos d'Europa i unitat del Pisuerga-Carrión. La regió de plecs i mantells es divideix, al seu torn, en altres de menors: unitat de Somiedo-Correcilla, unitat d'Esla-Valsurbio, unitat de la Sobia-Bodón i unitat de l'Aramo.
Les roques que afloren en aquesta unitat corresponen a sediments anteriors i simultanis a l'orogènia varisca. Entre els preorogènics hi ha pissarres i quarsites neoproterozoiques en l'Antiforme del Narcea. Discordants sobre aquestes i en fàcies marines, estan representats tots els períodes geològics paleozoics del Cambrià al carbonífer, sobretot a l'oest de la zona, amb pissarres, quarsites i algunes fàcies carbonàtiques. Els dipòsits sinorogènics, del carbonífer, són sobretot sediments detrítics de farciment de les conques intramontanes frontals dels encavalcaments majors, sediments siliciclàstics litorals i marins amb importants capes de carbó (com en la unitat de la conca carbonífera central) i, finalment, roques carbonàtiques marines (com en la unitat de Picos d'Europa). En algunes localitats i discordants sobre els anteriors hi ha sediments carbonífers de les últimes fases de l'orogènia.
En aquesta zona també es manifesta algun fenomen magmàtic de finals de l'orogènia varisca, en forma de petits plutons i dics associats a estructures distensives.
Zona asturoccidental-lleonesa S'estén en una franja corbada, de prop de 100 km d'amplària, que segueix l'Arc iberoarmoricà. Els seus límits, tret del sud-oest, són nets: a l'est per l'encavalcament de l'Espina, a l'oest per la falla de Viver; al nord es perd en la mar Cantàbrica i al sud sota els sediments de la conca cenozoica del Duero. S'ha identificat també aquesta zona en els nuclis aflorants del basament de la serra de la Demanda i la serralada Ibèrica.
Aquesta zona es distingeix per una gran espessor de sediments cambrians i ordovicians (més de 11.000 m) i per la seua naturalesa principalment siliciclàstica (pissarres i gres amb alguns nivells volcànics i vulcanoclàstics i de calcàries) i més homogènia que els de la zona cantàbrica. Hi ha materials des del cambrià fins a principis del devonià, produïts en un ambient marí succint de marge passiu, en règim extensional, una mica més profund cap a l'oest. Segons les diferències estratigràfiques s'han definit dos dominis per a aquesta zona: el domini del Navia i Alt Sil i el domini del mantell de Mondoñedo.
Estructuralment es caracteritza per plecs vergents a l'est, més tombats i atapeïts cap a l'oest, tallats per encavalcaments vergents en el mateix sentit i un posterior plegament amb eixos verticals. Presenta metamorfisme baix a mitjà, més intens cap a l'oest, cap a les zones internes de l'orogen, i una forta deformació i foliació tectònica visible en quasi totes les roques.
A la zona hi ha diversos plutons granítics emplaçats en diverses fases de l'orogènia varisca i a diferents profunditats corticals, gairebé tots restringits a dues zones de la part occidental, els doms de Lugo i Boal-Els Ancares. Els més tardans són prou superficials: amb una secció de circular a el·líptica i s'han relacionat amb falles extensionales.
Zona centreibèrica miniatura|Gneis glandular al sistema Central És la més ampla i extensa del Massís Ibèric, correspon a les zones centrals de l'orogen varisc, i presenta una important quantitat de batòlits granítics. Limita al nord per la falla de Viver i al sud per la unitat central de la Banda de cisalla de Badajoz-Còrdova. Al nord d'aquesta zona es troben cavalcant les unitats que componen la zona de Galícia-Trás-os-Montes.
Estratigràficament destaca pel caràcter transgressiu de les quarsites de l'ordovicià inferior, pel predomini dels materials preordovicians i per materials ordovicians i silurians molt uniformes en quasi tota la zona. Segons l'estratigrafia de les roques preordovicianes s'hi han diferenciat dos dominis: el domini de l'Ollo de Sapo al nord, i el domini del complex esquistgrauvaquià, que correspon a la major part de la zona.
El magmatisme de l'orogènia varisca està molt desenvolupat a la zona, amb granits autòctons per fusió in situ dels materials preorogènics (anatèxia) i amb plutons granítics tardorogènics. No presenten les característiques petrològiques dels granits formats en zones de subducció.
Zona de Galícia-Trás-os-Montes miniatura|Domini dels complexos al·lòctons: eclogites del complex de cap Ortegal Es troba al nord-oest del Massís Ibèric. Correspon a un conjunt complex de làminea al·lòctones encavalcades sobre la zona centreibèrica, sobre la qual s'estén 300 km. La composició mostra terrenys de procedència variada, com fragments d'escorça oceànica (ofiolites) i d'arc volcànic.
La zona se subdivideix en dos dominis molt diferents, que es deuen a dos conjunts encavalcats superposats, independents en origen. L'inferior n'és el domini esquistós i el superior el de complexos al·lòctons.
Els materials paleozoics del domini inferior, sediments siliciclàstics i metavulcanites, tenen certes semblances amb els de la zona centeibèrica, tot i que no són idèntics; per això se suposa que es van formar al mateix marge continental de Gondwana que aquells, però en posicions més allunyades del continent. Per contra, el domini dels complexos al·lòctons es compon per apilament i imbricació de materials molt diferents entre si i de la resta de zones del Massís Ibèric. En aquest domini apareixen materials ofiolítics d'escorça oceànica en diverses unitats dels complexos d'ordres i de cap Ortegal, i materials barrejats de procedència continental i de possibles arcs illa, que en conjunt indiquen una sutura de tancament oceànic, l'oceà Reic: durant aquest procés, els fragments de l'escorça oceànica i zones amb escorça engrossida (microcontinents, terrenys, arcs illa, etc.) que no s'han pogut subduir s'apilen contra el marge (acreció). La procedència d'aquests elements exòtics és incerta, però podrien provenir de punts molt allunyats.
Zona d'Ossa-Morena miniatura|Proterozoic (andesites) i cambrià inferior (conglomerats i calcàries amb arqueociats) en l'aflorament clàssic del Cerro de las Ermitas (Còrdova) Hi ha roques del precambrià i de tot el paleozoic fins al carbonífer, caracteritzades per un metamorfisme entre baix i molt baix, amb excepcions en algunes zones, en què n'és d'alt grau. És general la foliació tectònica de les roques, es relaciona amb les fases de metamorfisme. La zona es caracteritza per plecs tombats amb vergència al sud-oest i encavalcaments amb desplaçament també al sud-oest. Hi ha abundants intrusions granítiques precambrianes, cambrianes i carboníferes, tant simultànies com posteriors a la deformació varisca.
Els límits de la zona estan marcats per roques d'afinitat oceànica (ofiolites): al nord-est per la zona de cisalla de Badajoz-Còrdova i al sud-est per les epidiorites de Beja-Acebuches, que indiquen el tancament de zones oceàniques i la sutura de blocs continentals.
El conjunt de la zona s'interpreta com un bloc continental fusionat durant l'orogènia varisca amb els blocs adjacents de la zona centreibèrica i la zona sud-portuguesa. La primera i més intensa fase de col·lisió és devoniana, seguida per una etapa distensiva amb magmatisme abundant en el carbonífer inferior i una altra de final compressiva en el cabonífer superior, en la qual culmina la col·lisió entre blocs, amb plecs verticals i falles.
Zona sud-portuguesa miniatura|Domini del sud-oest portugués: flysch del Baix Alentejo, sediments turbidítics del carbonífer (cap Sardâo, Portugal) Correspon a una regió externa de l'orogen varisc, amb dipòsits marins del devonià mitjà al carbonífer, metamorfisme de baix grau, foliació tectònica general i abundant magmatisme. El seu límit amb la zona de Ossa-Morena presenta ofiolites, les epidiorites de Beja-Acebuches, que testifiquen un tancament oceànic i sutura de blocs.
Atenent a l'estratigrafia s'hi distingeixen tres dominis: domini septentrional o Pulo do Lobo, Faixa Pirítica Ibèrica i domini meridional o sud-oest portugués. També e'hi istingeix una conca postorogéèica de menor entitat, la conca pèrmica del Viar farcida pambsediments continentals i materials volcànics.