Отдел основан в 2004 г., объединив специалистов различных дисциплин: сотрудников отделов литологии и геологии горючих полезных ископаемых ВСЕГЕИ, занимавшихся широким спектром вопросов литогеодинамики, бассейнового анализа, осадочных формаций и седиментологии, а также сотрудников ВНИИОкеангеология и Санкт-Петербургского Университета — специалистов по палеогеографии, стратиграфии, сейсмостратиграфии, геофизики, геодинамики. Возглавил отдел Н.Н. Соболев — крупнейший специалист по геологии Российской Арктики в области стратиграфии, палеонтологии, литологии, исторической геологии.
Работы отдела изначально были сосредоточены на комплексном изучении тектоно-седиментационных аспектов осадочно-породных бассейнов — на их строении, распространении, фациальных условиях и механизмах образования. Осадочные рудно-породные комплексы исследовались как единые эволюционирующие системы, формирующиеся и функционирующие в зависимости от контролирующих их палеогеодинамических обстановок и под влиянием характерных для этих обстановок экзо- и эндогенных факторов.
Основой исследований служили научно-методические подходы, впервые разработанные при участии сотрудников отдела и изложенные в монографии коллектива авторов «Литогеодинамика и минерагения осадочных бассейнов» (науч. ред. А.Д. Щеглов, 1998) и в серии брошюр «Осадочные бассейны России» (Беленицкая Г.А., Романовский С.И., Феоктистов В.П., 1996–2001 гг.). Особую роль в формировании литогеодинамики как самостоятельной дисциплины сыграли работы Сергея Ивановича Романовского. Именно ему обязаны своими наименованиями как дисциплина, так и отдел.
В первом десятилетии 2000-х годов основными объектами изучения являлись осадочные палеобассейны Евразийского шельфа Северного Ледовитого океана, Западной Сибири и прилегающих складчатых областей – Новой Земли, Таймыра и Урала. Создавались базы сейсморазведочных данных, велась работа по интерпретации и переинтерпретации сейсмостратиграфических комплексов – в итоге был создан единый каркас взаимоувязанных профилей по акватории Баренцева и Карского морей, увязаны стратиграфические схемы расчленения осадочного чехла отдельных регионов. Позже, аналогичный каркас был создан для восточных акваторий Российской Арктики. Параллельно собирались базы фактических и аналитических данных по морским и сухопутным скважинам, обнажениям горных пород островов и прилегающей суши северных морей. Пополнение этих баз осуществлялось не только за счет архивных данных, но и в ходе арктических экспедиций, которые были организованы и проведены в рамках Государственного задания, контрактных работ с недропользователями и совместных международных исследований Арктики. Большое внимание уделялось аналитическим данным, непосредственно связанным с моделированием нефтегазоносных систем. Их обобщение легло в основу региональных моделей нефтегазогенерации и аккумуляции углеводородов для Баренцевоморского и Южнокарского бассейнов. Также были созданы модели для Северо-Карского, Лаптевоморского и Восточно-Сибироморского ОБ, где в отсутствии скважинных данных построения полагались только на данные сейсморазведки и скудные материалы по органической петрохимии с островов и архипелагов северо-восточной Арктики.
Вторым направлением работ был формационный анализ потенциально рудоносных и рудоконтролирующих формаций – рифогенных, черносланцевых и соленосных. Изучение взаимоотношений вертикальных и латеральных рядов формаций, привлечение новых данных, применение литогеодинамических и тектоно-стратиграфических подходов позволили систематизировать, обобщить и углубить наши представления о строении, распространении, эволюции и минерагеническом потенциале этой формационной триады на территории РФ. Итогом этих работ стало издание моногорафии, посвященной данным формациям.
Накопленные фактографические и аналитические данные послужили основой дальнейших проектов по обобщению геологической информации Арктического региона России: были созданы полимасштабные геолого-картографические модели восточного и западного секторов Арктики. В состав этих моделей были включены геологические карты пяти-, двух с половиной- и миллионного масштабов, тектонические карты (чехла и фундамента), палеогеографические, литогеодинамические, палеотектонические и структурные карты, карты мощностей и структурно-вещественных комплексов. Строение осадочных бассейнов иллюстрировалось сейсмогеологическими разрезами и обновленными стратиграфическими схемами. Параллельно велась работа по созданию атласов, посвященных геологическому строению Арктики. При участии и поддержке отечественных и зарубежных нефтяных компаний, университетов и геологических организаций был издан «Тектоностратиграфический Атлас Восточной Арктики» – первый опыт крупного обобщения новейшей геологической информации по региону.
В настоящее время накопленные в отделе знания применяются при проведении работ, направленных на актуализацию геологической информации в рамках объектов Государственного геологического картографирования (серийных легенд заполярных территорий России), в частности, мониторинга комплектов материалов геологических карт масштаба 1:1 000 000.