Еще в 50-е годы нашего века дискутировался вопрос: что скрывается подо льдом Антарктиды - архипелаг отдельных островов или единый массив суши? Окончательно разобраться в этом удалось благодаря работам, проведенным в период МГГ, когда геофизики установили важнейшие черты рельефа подледного ложа и материковый характер земной коры Антарктиды. В этих исследованиях велик вклад советских ученых, открывших в центральной части Восточной Антарктиды грандиозный подледный хребет - горы Гамбурцева и Вернадского.
На современной карте подледного рельефа Антарктиды можно увидеть скрытые от глаз системы подледных гор с вершинами, достигающими высоты 3390 м (горы Гамбурцева), обширные подледные равнины, впадины, лежащие на сотни и даже тысячи метров ниже уровня моря. Коренной рельеф Западной Антарктиды в отличие от Восточной оказался значительно более расчлененным. Здесь располагаются как самая высокая вершина всего континента - массив Винсон в горах Элсуэрта (5140 м), так и самая глубокая впадина - 2555 м ниже уровня моря.
Исследования геофизиков, прежде всего сейсмические и гравиметрические наблюдения, позволили получить данные и о мощностях земной коры под ледниковым покровом Антарктиды. Эти величины резко различаются у материков и океанов. Мощность земной коры в Восточной Антарктиде оказалась в среднем равной 40 км, т. е. типично материковая. В районе гор Гамбурцева она достигала даже 60 км. Для океанов характерны значительно меньшие величины. В области Южного океана мощность земной коры 5-10 км. В Западной Антарктиде мощности земной коры были крайне неравномерны - от 25 до 40 км, что отражает резкие колебания подледного ложа.
Геофизические данные укрепили представления об Антарктиде как о настоящем материке.
Изучение геологического строения шестого континента началось в самых первых экспедициях и активно продолжается в наше время. Работы первоисследователей - экспедиций Р. Скотта, Э. Шеклтона, Д. Моусона - заложили основы общих представлений о геологии южнополярного материка. О том, какое значение придавали исследователи геологическим изысканиям, можно судить хотя бы по тому факту, что во время возвращения с Южного полюса физически истощенный отряд Р. Скотта до самой гибели не бросал образцы горных пород, собранные в Трансантарктических горах.
К настоящему времени основная часть антарктических территорий, свободных от ледникового покрова, охвачена геологическими исследованиями. На ряде участков проведены детальные работы. По материалам наших и зарубежных экспедиций советскими учеными составлена геологическая карта всего континента в масштабе 1:5 000 000. Особенно велик вклад наших исследователей в геологическое изучение Восточной Антарктиды.
По современным представлениям, большая часть Антарктиды, исключая лишь Антарктический полуостров и прилегающую к нему часть Западной Антарктиды, - это древняя материковая платформа, имеющая сложное строение. Формирование платформы началось еще на заре истории Земли в архейскую эру, более 1600 млн. лет назад. Кристаллический фундамент, нижний ярус Антарктической платформы, в основном слагается из гнейсов, кристаллических сланцев, гранитов и их различных разновидностей. Мощность пород кристаллического фундамента не менее 20 км.
В Восточной Антарктиде, там, где сплошной ледниковый покров отсутствует, породы кристаллического фундамента чаще всего выходят на поверхность. Но в ряде мест на них залегают толщи более молодых осадков - верхние ярусы платформы. Это показывает, что геологическая история разных частей Антарктической платформы на поздних этапах протекала по-разному.
Средний ярус, сформировавшийся в рифейско-нижне-палеозойское время, распространен в основном в районе
Трансантарктических гор и прилегающей к ним части Западной Антарктиды. Породы, слагающие его, преимущественно осадочного происхождения - разнообразные метаморфические сланцы, песчаники, конгломераты, мраморированные известняки. Иногда в них встречаются прослои лав. Мощность этих осадочных пород в районе Трансантарктических гор достигает 10-12 км, и они интенсивно смяты в складки. В западной части Земли Королевы Мод, в области развития кристаллического щита, отложения этого типа характеризуются значительно меньшей мощностью (1-2 км) и слои их залегают почти горизонтально.