I Monti Appalachi hanno una lunga storia geologica. Già 1,2 miliardi di anni fa, nel Mesoproterozoico, la collisione di due blocchi continentali formò il supercontinente Rodinia. Questo evento si è verificato 500 milioni di anni fa, durante la formazione della Pangea. Gli affioramenti rocciosi degli attuali Appalachi mostrano pieghe estese e strati compressi di sedimenti marini, rocce vulcaniche e antiche rocce del fondale oceanico, a dimostrazione del fatto che queste rocce si sono deformate durante la collisione delle placche. Dopo la nascita di questa catena montuosa, si verificarono diverse orogenesi che portarono infine alla formazione della Pangea; gli Appalachi si unirono ai monti Anti-Atlante in Marocco, che all'epoca si trovavano probabilmente a un'altitudine paragonabile alle attuali Alpi e Montagne Rocciose, ma che continuarono a perdere altezza a causa degli agenti atmosferici e dell'erosione.
I Monti Appalachi sono stati interessati da una formazione montuosa durata più di 1,2 miliardi di anni, principalmente nei seguenti periodi:
I Monti Appalachi si sono formati durante l'orogenesi di Grenville, uno dei primi eventi di collisione continentale, durante la formazione del supercontinente Rodinia. Questo evento causò la collisione del cratone nordamericano con altre placche continentali, come quella amazzonica, dando vita a parte degli attuali Monti Appalachi, in particolare i Monti Blue Ridge e i Monti Adirondack. Le rocce in questa zona cominciarono a mostrare caratteristiche di piegatura e compressione.
Dopo l'orogenesi di Grenville, la Rodinia iniziò a dividersi a causa del cambiamento del movimento delle placche. Questo processo portò all'erosione di antiche montagne e all'appiattimento della superficie terrestre. I sedimenti erosi fornirono materiale per la formazione di bacini sedimentari, come il bacino di Ocoee nell'attuale sud degli Stati Uniti. Quando l'acqua dell'oceano entrò in questi bacini, i sedimenti cominciarono ad accumularsi sul terreno, formando ricchi strati di roccia sedimentaria. Allo stesso modo, nel corso del tempo, sono state scoperte nuove prove geologiche che indicano la presenza di attività vulcanica che ha lasciato il segno sulle cime dei Monti Blue Ridge.
All'inizio dell'era Paleozoica, il continente nordamericano si trovava vicino all'equatore, un'area che un tempo era un margine di placca relativamente statico e che veniva occasionalmente inondata da mari poco profondi. Con il passare degli anni, la comparsa di nuova crosta oceanica creò nuove aree di subsidenza, segnando l'inizio dell'orogenesi taconica. Questo movimento favorì l'attività vulcanica e la formazione dei primi Appalachi, provocando inoltre il sollevamento e la deformazione delle prime rocce sedimentarie. Nel corso del tempo, l'erosione che ne derivò accelerò la disgregazione delle montagne.
230 milioni di anni fa, la Pangea iniziò a frammentarsi, facilitando la formazione dei Monti Appalachi e delle catene montuose correlate e dando inizio al processo di erosione e di erosione. Verso la fine dell'era Paleozoica, queste montagne erano state erose fino a raggiungere uno stato quasi pianeggiante. Con l'avvento dell'era Cenozoica, l'area subì un ulteriore sollevamento, dando origine a nuovi terreni, dando origine alle caratteristiche forme del territorio odierne e favorendo lo sviluppo di fiumi e cambiamenti ambientali.
Il bacino degli Appalachi è un bacino di avampaese associato a rocce sedimentarie paleozoiche, contenente sedimenti che vanno dal Cambriano inferiore al Permiano inferiore. La regione è ricca di carbone ed è diventata una delle maggiori aree produttrici di carbone negli Stati Uniti e persino nel mondo. Inoltre, la scoperta di petrolio e gas segnò l'inizio dell'industria petrolifera nel bacino degli Appalachi, in particolare attorno al pozzo Drake in Pennsylvania.
La formazione e i cambiamenti dei Monti Appalachi non sono solo importanti indicatori della storia geologica, ma dimostrano anche lo straordinario potere della geodinamica.
Nella lunga evoluzione geologica, i Monti Appalachi sono strettamente collegati alla formazione della Pangea e i loro destini sono intrecciati. Nel corso della storia, in che modo i cambiamenti di queste meraviglie naturali hanno influenzato gli ecosistemi odierni e la vita umana?