Для формирования нефтегазоносных месторождений очень важное значение имели сменявшие друг друга трансгрессии и регрессии моря. Особенно большое значение имела позднемеловая трансгрессия, когда в обширных мелководных морях, заливших 30% современной суши, в условиях повсеместно теплого климата пышно развивалась жизнь, в изобилии питаемая органическими веществами, непосредственно поступавшими из открытого океана. Остатки этой жизни в форме нефти и газа находят во многих меловых отложениях, распространенных в наиболее богатых нефтегазоносных провинциях мира. Но крупные трансгрессии и регрессии моря развиваются примерно за 100––200 Му. На их фоне часто наблюдаются кратковременные эвстатические колебания уровня океана продолжительностью от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов лет. Амплитуда таких колебаний не превышает 100 м (чаще 50––60 м), однако их последствия для нефтяной геологии очень важны. Действительно, для формирования нефтяных и газовых месторождений важно, чтобы в осадочных толщах нефтегазоносных бассейнов происходило чередование нефтематеринских и водоупорных слоев с коллекторными и водопроницаемыми слоями, например, глинистых и песчанистых отложений. Обычно глинистые отложения одновременно являются и нефтематеринскими слоями, а в песчанистых отложениях происходит концентрация и накопление нефти и газа.

Такая смена осадочных фаций происходит в ходе трансгрессии и регрессии, а также из-за закрытия и открытия связей океана с морскими впадинами, в которых накапливаются осадочные толщи. В конце миоцена, около 5 Ма (в месинское время), в связи с развитием Антарктического оледенения уровень океана понизился более чем на 100 м. В результате Средиземное и Красное моря оказались отрезанными от океана. В результате моря стали высыхать, а на их дне началось накопление соленосных отложений (в Красном море толщина слоя соли достигает 3––4 км). В связи со значительным понижением уровня Средиземного моря впадающие в него реки прорыли себе крутые каньоны глубиной до 1,5––2 км. В это время произошло опреснение Черного моря, и оно превратилось в гигантское озеро, соединявшееся рекой Босфора и Дарданелл с той соленосной впадиной, которая оставалась от многоводного ныне Средиземного моря.

Наиболее короткие глобальные регрессии моря амплитудой до 50––100 м и продолжительностью в десятки тысяч лет могут происходить за счет объемов покровных оледенений континентов. Более продолжительные регрессии. от одного до нескольких миллионов лет, возникают в тех случаях, когда происходят “заторы” литосферных плит и временно их движение замедляется. Такие события обычно происходят при коллизиях континентов или островных дуг.