南極洲位於地球的最南端。面積為1410.8萬平方公裡，基巖出露面積僅占2％，主要分佈在橫貫南極山脈、南極半島及南極大陸周邊。其餘的地區均為冰雪所覆蓋。南極洲地質的研究程度在全球各大陸中相對最低，但由於它在岡瓦納古陸的復原中處於核心位置，因此南極洲在岡瓦納古陸的研究中起著關鍵性的作用。
基本構造格架 南極大陸分為3個大地構造單元。①東南極地盾，主要由太古宙及元古宙結晶基底組組成。在東部的查爾斯王子山脈等地也發育有限的顯生宙的沉積巖。②橫貫南極山脈褶皺帶，基底由前寒武系及下古生界兩個構造層組成，其間常為不整合接觸。奧陶紀、志留紀時該區曾經發生過強烈的褶皺運動，稱為羅斯造山運動，造成一廣泛的區域性不整合。蓋層由泥盆系至侏羅系構成，幾乎水平地覆於基底巖系之上。蓋層發育期間在石炭紀及二疊紀初，該區出現瞭長時間的冰期，冰磧巖分佈廣泛。蓋層除初期有少量淺海相沉積外，大都以陸相沉積為主。③西南極褶皺帶，由兩個構造層構成。下構造層下部為晚元古代至早古生代的綠片巖相及綠簾角閃巖相變質巖；上部為強烈褶皺的晚古生代板巖、硬砂巖或沉積－火山巖。上構造層由侏羅系和白堊系構成，與下構造層為不整合接觸關系。此外，在南極半島與橫貫南極山脈之間，晚古生代至新生代還形成瞭羅斯海盆、阿蒙森海盆、威德爾海盆以及一些裂谷和橫貫南極的斷層（見圖）。
地層 南極大陸的太古宇主要分佈在東南極，其次為橫貫南極山脈。在東南極，太古界內皮爾雜巖由麻粒巖相的紫蘇花崗閃長巖、紫蘇花崗巖及輝石斜長片麻巖組成，年齡約39億年。
南極大陸的元古宇主要分佈在東南極，在橫貫南極山脈也有出露。在東南極恩德比地，元古宇以雷內爾雜巖為代表，其巖性主要為石榴石片麻巖、英雲閃長巖、花崗閃長巖及正片麻巖，年齡為15～10億年。在東南極查爾斯王子山脈南坡及沙克爾頓山，主要巖石為石英-綠泥石片巖、絹雲母－綠泥石片巖及碳酸鹽片巖。其中角閃巖夾層的同位素年齡約為10億年，厚6000～7000米。在橫貫南極山脈，上元古界為一套綠片巖相變質巖。厚10000米。另在彭薩科拉山有一套厚萬米的板巖及硬砂巖，夾多層基性及酸性火山巖。火山巖的同位素年齡為13～5億年。
古生界主要分佈在橫貫南極山脈，其次為埃爾斯沃思山和南極半島。在橫貫南極山脈及埃爾斯沃思山，下古生界為陸源粗碎屑沉積及碳酸鹽巖和酸性火成巖。砂巖中含早寒武至晚奧陶世的腕足類化石。碳酸鹽巖中含早、中寒武世的古杯、海綿、三葉蟲及藻類化石。該區上古生界至三疊系稱比肯超群。其中泥盆系以砂巖為主，夾少量礫巖，有海相動物、淡水魚、孢粉及植物化石，厚1000～1200米，與下伏地層不整合。石炭系及二疊系底部主要為冰磧巖。二疊系、三疊系為煤系地層，有兩個含煤層位，每層厚900～1000米，其間為假整合接觸。二疊系含舌羊齒（Glossopteris）化石。三疊系含二叉羊齒（Dicvoidium）化石。
在南極半島，前侏羅系由兩套地層組成。一套為綠片巖相及綠簾角閃巖相巖石。根據孢粉研究，認為屬晚元古代至早古生代。厚5000～6000米。另一套為板巖、硬砂巖或矽質巖、碧玉、石英巖、玄武安山玢巖及火成碎屑巖，時代屬晚古生代至三疊紀，巖層頂部有三疊紀化石，厚數千米。
侏羅系、白堊系主要分佈於南極半島。上侏羅統及白堊系為一套淺海相及湖相礫巖、砂巖、層凝灰巖、熔巖及中酸性凝灰巖，含海相動物及植物化石，厚3000米。下白堊統主要分佈在南極半島西岸，為海相砂巖、礫巖、泥巖及層凝灰巖，厚2000～3000米；上白堊統主要分佈在南極半島東岸，以陸源沉積為主，厚2000～3000米，含大量海相動物及植物化石。在橫貫南極山脈及東南極，侏羅系由玄武巖組成，時代為早、中侏羅世。
南極大陸的新生界主要分佈在南極半島。第三系下部為湖相及三角洲相沉積，含海相動物及植物化石；上部以玄武巖為主。
巖漿活動 東南極太古宇中的紫蘇花崗巖、輝石閃長巖、角閃巖及某些麻粒巖可能代表瞭該區最老的巖漿活動。晚太古宙在因塞爾雜巖中曾經發生過強烈的混合巖化及花崗巖化作用。其年齡可達31億年。
元古宙時，在毛德皇後地西部有年齡約17億年的暗色巖發育，在查爾斯王子山脈南坡見有年齡為10億年的角閃巖，在東南極中部有晚古生宙的花崗巖及花崗片麻巖發育。在彭薩科拉山，在13～5億年前曾有玄武巖、輝綠巖及酸性火山巖噴出。
早古生代的巖漿活動主要發育在橫貫南極山脈，以中酸性為主，其同位素年齡大約為5.2～4.8億年。在埃爾斯沃思山的寒武系中也見有玄武巖集塊巖及凝灰巖。
晚古生代的巖漿活動以中性及中酸性為主，主要發生在橫貫南極山脈及南極半島。在橫貫南極山脈其年齡值主要為3.6億年左右。
南極大陸中生代的巖漿活動范圍很廣，以南極半島最為強烈。火山作用發育於侏羅紀至早白堊世，以中酸性為主。侵入作用主要有兩期：①1.85～1.5億年，以花崗巖為主；②1.2～0.9億年，以石英閃長巖為主。除南極半島外，在橫貫南極山脈及東南極部分地區還見有早、中侏羅世的粒玄巖床及巖脈，厚達1500～2000米；而在彭薩科拉山北坡則有巨大的杜費克層狀輝長巖體侵入，其面積達3.4萬平方公裡，厚達6000～9000米，是僅次於南非佈什維爾德的世界第二大層狀基性雜巖。此外，在東南極比弗湖區，尚有白堊紀的超基性－堿性巖漿作用。
新生代的巖漿巖見於南極半島，主要為橄欖玄武巖、安山玄武巖及凝灰巖，局部為亞堿性巖石，最厚的達1000～1200米，噴出始於早第三紀，至上新世及更新世時最強烈。在羅斯海東岸還有活火山。
礦產資源 南極大陸的礦產以煤和鐵為最重要。煤區主要分佈在橫貫南極山脈及查爾斯王子山脈的比弗湖區。含煤層為二疊系和三疊系。鐵礦主要分佈在東南極，以查爾斯王子山脈發育最好，為前寒武紀的條帶狀鐵礦；其次在毛德皇後地有脈狀鐵礦產出，成礦時代有多期。另在杜費克巖體中見有釩鈦磁鐵礦。
銅礦主要分佈在南極半島。礦床類型有浸染型、斑巖型及脈型等，常與鉬、鉛、鋅、銀等共生。成礦與晚白堊世至早第三紀的中酸性巖漿作用有關。在橫貫南極山脈及東南極也見有少量銅礦化。此外，在南極還見有金、銀、鉬、鎳、鈷、鉻、鉛、鋅、錳、錫、鉍、鈾和釷等礦化。
非金屬礦產目前已發現的有石墨、金雲母、水晶、綠柱石、寶石、螢石、自然硫、鹽及大理石等，其中可能具經濟價值的有石墨、金雲母及水晶等。南極的石油與天然氣很有遠景。其中最重要的地區是羅斯海、威德爾海和別林斯高晉海，其次為阿蒙森海及埃默裡冰架。
參考書目
T.Hoshiai ed.，Sixth International Symposium on Antarctic Earth Sciences，Abstracts，Tokyo，1991.
R.L.Oliver et al.ed.，Antarctic Earth Science，Australian Academy of Science，Canberra，1983.