Durant l’orogènia alpina, a l’era terciària, es produïren les deformacions que donaren lloc a les serralades més importants de l’actualitat. Aquestes deformacions van ser el resultat de la col·lisió de diverses plaques litosfèriques. En el contacte entre les plaques eurasiàtica i africana van formar-se la Serralada Bètica, els Pirineus, els Alps, l’Himàlaia (que, amb altres, formen el cinturó orogènic alpino-himalaienc, format simultàniament al tancament de la mar de Tetis) i, com a conseqüència de les deformacions a l’interior de les plaques esmentades, també van formar-se altres orògens, menys importants, com l’Atles o la Cadena Ibèrica. La fotografia (que té el N a la dreta) mostra en primer terme materials del Paleogen i l’Eocè inferior deformats (on sobresurten unes barres que cabussen cap al S) durant l’emplaçament de les làmines d’encavalcament pirinenques de les quals formen part. En segon terme, els conglomerats de l’Eocè superior - Oligocè de la serra de Cis (una part en fa el cingle) dipositats discordantment damunt els materials anteriors; són el resultat de l’acumulació dels materials que s’erosionaven a altres zones, com a conseqüència del relleu creat per la deformació.
Jordi Vidal / ECSA
Durant el Mesozoic, la Península Ibèrica actual es trobava al marge occidental de la mar de Tetis. Fins a mitjan Cretaci fou sotmesa a un règim predominantment extensiu, i es formaren falles normals d’orientacions diverses que limitaven unes conques amb formes i extensions que variaren al llarg del temps; això es produïa en una situació geodinámica extensiva o transtensiva entre la placa africana i l’eurasiàtica. Durant el Cretaci superior començà la convergència entre Àfrica i Euràsia, alhora que Ibèria experimentà un moviment de rotació en sentit antihorari, com a resultat de l’obertura del golf de Biscaia (la mar Cantàbrica) ; això inicià la col·lisió d’Ibèria amb la placa africana (a la part meridional) i l’Eurasiàtica (al sector septentrional), i la formació dels orògens bètic i pirinenc. La deformació generada a les vores d’Ibèria es transmeté cap al seu interior, donant lloc a la formació de la Cadena Ibèrica. Tots aquests processos afectaren, durant un període que s’estengué al llarg del Cretaci terminal, el Paleogen i el Miocè inferior, àrees extenses en les quals s’havien acumulat fins a diversos milers de metres de materials d’edat mesozoica; les falles normals que limitaven aquestes conques van experimentar una inversió en el seu moviment, de manera que van passar a ésser inverses, la qual cosa ocasionà la formació dels sistemes d’encavalcament que caracteritzen les serralades Bètica i Pirinenca i la Cadena Ibèrica. L’apilament de les làmines d’encavalcament així formades produí la flexió de la litosfera a sota d’elles i la diferenciació d’unes conques al seu avantpaís: la Conca de l’Ebre, entre els Pirineus i la Cadena Ibèrica, i la Conca del Guadalquivir i una part del sector central del solc de València, al N de la Serralada Bètica. En aquestes conques s’acumularen milers de metres de materials, principalment paleògens, que provenien de l’erosió dels orògens actius que les envoltaven.
A partir de l’Oligocè superior o el Miocè inferior tingué lloc un nou canvi en la deformació, que tornà a ser altra vegada predominantment extensiva. Aquest procés afectà primerament la part oriental dels Pirineus i de la Cadena Ibèrica i produí la formació de les fosses costaneres de la Península, que s’estenen des dels Pirineus fins a València i estan determinades per falles normals orientades NE-SW. Aquest procés començà a la Serralada Bètica a partir del Miocè mitjà o superior; per tant, durant el Miocè inferior, el S d’Ibèria continuava sotmès a compressió mentre el marge E ja experimentava extensió. Com a conseqüència de l’inici d’aquest procés extensiu i de la seva generalització s’originà el solc de València, que separa avui dia les illes Balears de la Península, i en el qual han tingut lloc processos sedimentaris importants al llarg de tot el Neogen.