Nel Giurassico (195-136 MA), una nuova trasgressione marina, diretta da occidente verso oriente, ha invaso a sud una vasta area del Campidano e a Nord-Est parte della Barbagia, della Baronia e dell’Ogliastra. La presenza del mare nell’ interno dell’ isola è attestata dai grandi depositi di organismi con guscio e parti calcaree, come le Ammoniti, che hanno originato i monti calcarei che fanno da cornice al Golfo di Orosei, dal M.te Tuttavista al M.te Santo di Balnei, dai monti di Oliena al M.te Albo fino a Tavolata e a Capo Figari nel Golfo Aranci. Il M.te Ortobene (e l’altopiano granitico di cui fa parte) è stato certamente sommerso dalle acque durante l’invasione marina giurassica, ma l’azione degli agenti geologici ed atmosferici col passare dei millenni ha cancellato ogni traccia di sedimento.

All’inizio del Cretaceo (136-65 MA), il mare si ritira parzialmente consentendo la riemersione delle regioni centrali, della Barbagia e, quindi, delle montagne calcaree precedentemente citate; ma nel Cretaceo superiore, una nuova trasgressione marina genera sedimenti riscontrabili per lo più nella Sardegna nord occidentale e in parte a S. Antioco e nei monti di Oliena (“calcari a Rudiste”). Il mare riprende, poi, a ritirarsi nel Paleocene (65-53 MA), il primo periodo del Cenozoico o Terziario (65-1,8 MA), e ciò a causa dell’ esistenza di un clima particolarmente caldo. La prolungata fase di continentalità, iniziata con l’Era terziaria, ha locali interruzioni nell’ Eocene (53- 37 MA), durante il quale il mare arriva a sommergere la zona dal Sulcis al Salto di Quirra (“calcari nummulitici”). Un avvenimento particolare, occorso durante I’ Eocene, è stato un movimento di basculamento del blocco sardo intorno ad una linea di frattura posta nella Corsica del Sud, che ha portato ad un sollevamento della Corsica rispetto alla Sardegna. Intanto, tutta la regione mediterranea era interessata dalla “Orogenesi alpino – appenninica”, risultato della convergenza e dell’attrito fra la placca africana e quella eurasiatica, che ha determinato la nascita di nuovi sistemi montuosi, che, dalla costa settentrionale dell’Africa descrivono un arco che, attraverso la Sicilia e l’Appennino, continua nelle Alpi.