La geologia della Sardegna è il prodotto di una successione di eventi geologici protrattisi nell'arco di circa mezzo miliardo di anni, a partire dall'inizio del Paleozoico, e che fanno di questa regione geografica una delle più antiche del Mediterraneo centrale.

In questo intervallo di tempo si sono verificati processi sedimentari, tettonici, magmatici ed erosivi che, nel complesso, rendono morfologicamente e cronologicamente eterogenea l'isola. La maggior parte di questi eventi ha coinvolto congiuntamente la Sardegna e la Corsica, che dal punto di vista tettonico sono regioni contigue appartenenti allo stesso blocco. Allo stato attuale, la regione attraversa una fase di continentalità durante la quale si svolgono esclusivamente processi di natura erosiva e sedimentaria che la rendono una formazione stabile e poco attiva dal punto di vista geologico.

Precambriano

A causa della rarità degli affioramenti, si conosce pochissimo della storia geologica della Sardegna nel periodo che precede l'inizio del Paleozoico, in parte confusi con formazioni geologiche risalenti al Cambriano inferiore, perché di datazione incerta. Una probabile origine precambriana è stata attribuita ai protoliti dislocati nella Sardegna meridionale (presso capo Spartivento) e in quella settentrionale in vari siti presenti in Gallura, nelle Baronie, in Anglona e nell'Asinara. I protoliti della Sardegna settentrionale sono dislocati a nord della linea Posada-Asinara..

Queste antiche formazioni sono state coinvolte, secondo i casi, in processi di anatessi e di intrusione del plutone granitico nel corso dell'orogenesi ercinica, con conseguente formazione di migmatiti (agmatiti e nebuliti), metamorfiti di medio grado (micascisti, ortogneiss) o alto grado (anfibolite).

Dubbia è l'origine degli affioramenti dislocati nel Sulcis, attribuiti al Precambriano o al Cambriano inferiore. Si tratta di due distinte formazioni metamorfico-magmatico-sedimentarie contigue, dislocate nella località di Chia (Domus de Maria) a nord del promontorio di capo Spartivento. Secondo recenti lavori, queste formazioni farebbero parte di un'unità tettonica prepaleozoica, denominata unità di capo Spartivento, composta dagli ortogneiss a composizione granodioritica di monte Filau e dai micascisti di monte Settiballas.De Muro et al (2009) Progetto Providune (LIFE07NAT/IT/000519). SIC "Porto Campana" (ITB042230). Report ACTION A.2 "Studi sedimentologici e dinamica marino-costiera"

Paleozoico

Nel corso del Paleozoico, da 540 a 250 milioni di anni fa, la regione è stata interessata da alcuni importanti eventi geologici che hanno portato alla formazione del cosiddetto basamento paleozoico sardo-corso, che costituisce un'imponente e complessa formazione geologica costituita fondamentalmente da rocce metamorfiche, genericamente indicate come "scisti", e rocce intrusive della serie alcalina e della serie alcali-calcica, genericamente indicate come "graniti"..

Durante tutto il Paleozoico, la geologia del blocco-sardo corso è associata a quella delle formazioni geologiche più antiche dell'Europa centrale e meridionale ed è determinata da quattro importanti processi geologici: Processi sedimentari a facies prevalentemente marine, sviluppati nella prima metà del Paleozoico nel corso di due trasgressioni, rispettivamente dal Cambriano inferiore all'Ordoviciano inferiore e dall'Ordoviciano superiore al Carbonifero inferiore. Questi processi hanno prodotto sedimenti di notevole potenza, dell'ordine, secondo la formazione stratigrafica, di decine o centinaia di metri, fino a superare, in qualche caso, il migliaio di metri, come nella formazione di Bithia.. Processi tettonici e vulcanici associati ad eventi periferici dell'orogenesi caledoniana e a processi di rifting e di tettonica a zolle coinvolgenti il margine settentrionale della Gondwana e i terrane da esso distaccati, sviluppati nel corso dell'Ordoviciano a partire dal Cambriano superiore. Questi processi hanno portato alla formazione di un primo nucleo di terra emersa, nel corso dell'Ordoviciano medio, corrispondente all'attuale Sardegna sudoccidentale (Sulcis-Iglesiente) e un'attività vulcanica sottomarina-subaerea che ha prodotto depositi di lave e piroclasti di cui restano affioramenti dislocati prevalentemente nella parte centrorientale della Sardegna. Processi tettonici, magmatici, prevalentemente intrusivi, e metamorfici associati all'orogenesi ercinica, sviluppati nel corso del Carbonifero e del Permiano inferiore. Si tratta del ciclo geologico più complesso e che ha determinato la formazione e l'elevazione del basamento paleozoico sardo-corso. L'orogenesi ercinica si colloca nell'ambito dei movimenti tettonici che hanno portato alla collisione del continente Gondwana con la Laurussia e alla formazione del supercontinente Pangea (Permiano). La tettonica si è manifestata con una complessa sequenza di ripiegamenti e sovrascorrimenti, in direzione nordest-sudovest, che hanno coinvolto, con un metamorfismo regionale, i depositi prodotti nei cicli sedimentari e vulcanici dal Cambriano al Carbonifero inferiore. Il secondo si è manifestato con la risalita e la successiva messa in posto di un magma anatettico, che ha prodotto, con una dinamica complessa, l'intrusione di un batolite granitoide dalla litologia eterogenea, l'intrusione di filoni di varie composizioni e, infine, un metamorfismo di medio o alto grado, a carico di litologie presenti negli strati più profondi. Processi tettonici, magmatici, prevalentemente effusivi, ed erosivi, sviluppati nel corso del Permiano e proseguiti nel primo Mesozoico. Si tratta di un ciclo geologico che si inquadra nel processo postercinico. A seguito della formazione del supercontinente, il blocco sardo-corso è coinvolto in una complessa sequenza di distensioni, associata ad attività vulcaniche e a processi erosivi e sedimentari che modificano drasticamente la geomorfologia.

In base alla complessità di questi eventi e al lungo periodo che li ha generati, la geologia del Paleozoico sardo si può inquadrare secondo differenti approcci, basati rispettivamente sulla tettonica, sulla stratigrafia e sulla litologia. Quest'ultima costituisce l'approccio più complesso: l'arco temporale piuttosto lungo, associato a due cicli di trasgressione e regressione marina, a due eventi orogenetici e a tre processi magmatico-vulcanici fondamentali eterogenei, ha portato alla costituzione di un'ampia varietà di litotipi la cui distribuzione è estremamente polverizzata, al punto tale che in alcune subregioni, come ad esempio nei territori che si estendono dalla Barbagia al Sarrabus, non è possibile evidenziare una o poche litologie caratterizzanti, se non in modo generico.

Per una trattazione schematica e al tempo stesso organica, il Paleozoico sardo è strutturalmente composto dalla combinazione di tre elementi strutturali: Il basamento metamorfico ercinico: è il complesso geologico formatosi nella fase culminante dell'orogenesi ercinica, durante il Carbonifero. È derivato da un metamorfismo - di grado variabile dal basso all'alto, fino a vere e proprie trasformazioni migmatitiche - a carico di formazioni geologiche sviluppate dal Cambriano al Carbonifero inferiore. I protoliti interessati da questo metamorfismo sono di varia natura, principalmente sedimentaria, ma sono ben rappresentati anche quelli di origine magmatica, sia intrusiva sia effusiva, e quelli metamorfici. Questi ultimi, interessati solo marginalmente dal metamorfismo dell'orogenesi ercinica, derivano dal coinvolgimento in un processo orogenetico più antico, l'orogenesi caledoniana. I litotipi che costituiscono il basamento metamorfico ercinico sono comunemente denominati, in modo generico e informale, "scisti del Paleozoico". Il complesso intrusivo tardo-ercinico: è un complesso geologico noto come "batolite sardo-corso", formato e messo in posto, nel corso di circa 40 milioni di anni, dal Carbonifero superiore al Permiano inferiore, dal magmatismo anatettico prodotto dalla collisione ercinica. I litotipi di questo complesso sono rocce intrusive della serie calcoalcalina, di composizione varia (dalla sienite alla tonalite), comunemente denominati, in modo generico e informale, "graniti" o, in modo più appropriato, "granitoidi". A seguito della messa in posto dei plutoni, il batolite sardo-corso è strettamente integrato con il basamento metamorfico: insieme formano il cosiddetto basamento paleozoico, di cui circa il 50% degli affioramenti è rappresentato dai granitoidi. Copertura vulcano-sedimentaria tardo-paleozoica: è il complesso geologico meno caratterizzante ma che ha contribuito alla configurazione definitiva del basamento paleozoico. Dal punto di vista temporale, questo elemento si colloca nel Permiano e si protrae nel Triassico ed è associato a tre processi fondamentali: tettonico, vulcanico e sedimentario. I primi due si collocano come processi geologici che chiudono il ciclo ercinico, mentre quello sedimentario è un importante complesso di trasformazioni, in fase di continentalità, che hanno eroso e modellato il basamento.

Basamento metamorfico ercinico Paleogeografia Le informazioni più antiche sulla paleogeografia della Sardegna sono riferite alla configurazione all'epoca dell'orogenesi ercinica e risalgono perciò al Carbonifero, Nella prima metà del Paleozoico, infatti, la Sardegna ha attraversato solo una breve fase di continentalità nell'Ordoviciano medio (fase sarda), a seguito di eventi periferici di natura non collisionale associati all'orogenesi caledoniana, di cui restano, come tracce, la discordanza stratigrafica sui terreni cambrici dell'Iglesiente-Sulcis e il deposito dei prodotti di un'attività vulcanica sottomarina-subaerea nella Sardegna centromeridionale e sudorientale..

Fra il Devoniano e il Carbonifero, si svolge la collisione fra la Gondwana e la Laurussia. Nell'ambito di questo processo collisionale, si verifica la subduzione del margine settentrionale della Gondwana sotto il margine armoricano della Laurussia a cui sono associati processi magmatici, metamorfici e orogenetici. Questi ultimi si manifestano con l'elevazione di un imponente orogene, la catena ercinica. La collocazione del basamento sardo-corso nella dinamica dell'orogenesi ercinica non è ancora accertata ed esistono due differenti interpretazioni, di cui una è ampiamente supportata fino agli anni novanta, mentre l'altra, più recente, si è sviluppata a partire dalla fine degli anni novanta.

Nel Carbonifero superiore la Pangea è ormai conformata e il futuro blocco sardo-corso risulta geograficamente contiguo con gli attuali Massiccio Centrale, Massiccio dei Maures e Montagna Nera (Francia). Questa contiguità geografica si manterrà fino all'Oligocene, quando inizierà il distacco e la rototraslazione del blocco sardo-corso.

L'ipotesi della sutura gondwano-armoricana