进入显生宙以后，中国大陆板块总的演化趋势是：原中国古陆随冈瓦纳大陆裂解、离散而分裂；随亚洲大陆增生，中国陆块与西伯利亚板块拼合形成古亚洲陆块；随冈瓦纳大陆北缘进一步裂解、漂移，古亚洲陆块南缘进一步增生。
中国板块构造演化大体上可分为 3 大构造阶段，即：①前震旦纪原中国古陆形成阶段；②古生代原中国古陆解体至中国古大陆形成阶段；③中、新生代（印支运动后）亚洲大陆南缘增生、西太平洋俯冲及陆内构造变形阶段（表4-1）。原中国古陆形成，奠定中国海相克拉通盆地发育的基础；原中国古陆解体至中国古大陆形成乃是以浅海碳酸盐台地相和海陆交互相碎屑岩为主体的海相克拉通盆地的建设期；印支期后中—新生代陆内盆地叠置和变形改造则是海相克拉通盆地油气成藏和保存的关键期，这就是中国海相石油地质的背景。
1.前震旦纪原中国古陆形成阶段
早元古代末华北克拉通形成，中、晚元古代（1800～800 Ma）在华北克拉通上发育裂陷槽并充填沉积物。中晚元古代末，震旦纪沉积前，扬子克拉通和塔里木克拉通形成，并与华北克拉通联合形成原中国古陆，奠定古生代海相克拉通盆地发育的基础。
2.原中国古陆解体至中国古大陆形成阶段
原中国古陆解体自震旦纪开始，至中三叠世末古中国大陆形成（表4-1）。这一阶段以原中国古陆的解体开始，形成华北、塔里木、扬子等诸多克拉通独立块体和其间的洋盆；以这些块体的再度拼贴、古中国大陆形成而告终。这一阶段的构造格局以稳定克拉通与活动造山带的对立发展为特征（图4-2）。盆地发育在自成系统的小型沉降陆块及其边缘。边缘盆地宽广，水体较深，在滞流缺氧环境下可形成有利的泥岩、钙质泥岩烃源岩；小型克拉通陆块内部沉积了厚度较大的碳酸盐岩，因克拉通规模较小、固结程度低，受周边构造带活动影响大，发生差异升降，形成隆起与坳陷的沉积分异，使克拉通内坳陷在最大海侵期和水体较深时发育较好烃源岩。与板块离散或聚敛相联系，发育的盆地既有离散型的，又有聚敛型的。洋盆和部分边缘盆地后来成为造山带或隆起区，克拉通内盆地及部分边缘盆地在后期遭受改造或被后一世代盆地叠加，成为现今保存完好的、具有油气勘探意义的克拉通盆地部分，例如塔里木、扬子、华北克拉通上发育的盆地。
华北克拉通西侧和南侧在早古生代分别发育坳拉谷和秦岭洋，海水自西和自南侵入克拉通。随奥陶纪晚期—志留纪秦岭洋和蒙古-兴安洋的收缩和加里东造山带形成，晚奥陶世开始华北克拉通全面上升。至中石炭世，秦岭、蒙古海槽发育，华北克拉通重又沉降、沉积。随秦岭海槽在早二叠世末至中、晚三叠世自东向西闭合，蒙古海槽在早二叠世末闭合，晚二叠世海水全部退出华北克拉通。
扬子克拉通的东南缘在晚元古代—早古生代裂陷，形成华南洋和被动大陆边缘，克拉通西部为陆表海。晚奥陶世—志留纪由于聚敛活动，克拉通东南边缘弧前盆地发育。至志留纪末，华南加里东褶皱带形成并增生于扬子克拉通之上，形成华南陆块。秦岭洋也在这一时期闭合，扬子克拉通与华北克拉通碰撞。泥盆—石炭纪，扬子克拉通主体基本上处于隆起状态，在其边缘部分有陆表海存在。二叠纪出现广泛海侵，早二叠世末大陆裂谷作用发生，克拉通西部发生大规模玄武岩喷溢。克拉通西部在晚古生代仍有裂陷槽活动。早中三叠世裂陷槽逐渐关闭。
表4-1 中国大地构造演化重要事件表
图4-2 中国古生代古构造格局
塔里木克拉通周边在早古生代发育裂陷槽、洋盆，主体为开阔陆表海环境，东部和西南部有较深的边缘坳陷沉积。奥陶纪末，由于特提斯洋封闭，塔里木克拉通南部整体隆起。北缘南天山洋至志留—泥盆纪末封闭。晚古生代，南天山裂陷槽和北天山、古特提斯洋发育，克拉通在石炭纪为广阔陆表海沉积。早二叠世晚期至晚二叠世有较强烈的火山活动。海西晚期南天山褶皱隆升，昆仑洋自西向东收缩闭合，至印支期全面褶皱隆升，海水逐渐退出。中、新生代发育以粗碎屑岩为主的内陆湖相沉积。
总之，中国大陆构造发展在早古生代表现为原中国古陆分裂成华北、塔里木、扬子等小陆块，克拉通与造山带对立发展，克拉通内部广泛遭受海侵，克拉通边缘形成加里东褶皱带。晚古生代则逐渐向陆地转化，并伴随强烈拉张活动。至二叠纪海西旋回或印支旋回初，随中亚-蒙古海槽的最后封闭，西伯利亚克拉通与华北、扬子、塔里木克拉通以及昆仑、秦岭、祁连造山带连为一体，中国古大陆形成。
3.中、新生代（印支运动后）陆内构造变形阶段
经印支运动中国古大陆形成以后，夹持在西伯利亚板块、印度板块与太平洋板块之间的中国大陆，三面受挤。受大陆南缘中、新特提斯和东缘太平洋构造体系的控制，中国大陆构造格局受到强烈改造，同时产生一系列类型不同、大小不等的盆地。
在亚洲大陆南缘，中、新生代表现为多期次、多个陆块的拼贴和对中国大陆的推挤。随三叠纪中晚期新特提斯洋迅速扩张，其北的羌塘陆块等漂移增生到亚洲大陆的南缘；随后中晚侏罗世—早白垩世拉萨地块拼贴在亚洲大陆南缘；始新世晚期开始印度板块与增生的亚洲大陆南缘碰撞，但直至中新世喜马拉雅山尚未发生强烈的抬升；中新世末以后，印度板块继续向北推挤，喜马拉雅山快速隆起，其影响范围波及整个中国中西部，使老山复活，前渊形成。中国大陆西部和中部在上述特提斯洋演化控制下，形成持续或阶段式沉降的、与造山带发展密切相关的挤压性盆地，如四川、鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、柴达木等陆内坳陷或前陆坳陷盆地。
太行山—武陵山以东的滨大洋地区，受太平洋构造体系控制，主要发育裂谷盆地。