Комплексное литолого-геохимическое изучение четвертичных отложений позволило провести их обоснованное разделение на три литостратиграфических комплекса: верхний литостратиграфический комплекс (ЛСК) отвечает голоценовому, средний ЛСК — средне-позднеплейстоценовому, и нижний ЛСК — средне-позднеплейстоценовому этапам развития региона.

Петрографическое изучение шлифов показало, что осадки повсеместно обладают псаммито-алевро-пелитовой, чаще алевро-пелитовой аллотриоморфной структурой, беспорядочной текстурой и спутанно-волокнистой или хлопьевидной микротекстурой глинистой составляющей. По породообразующим минералам отложения нижнего ЛСК полевошпат-кварцевые, иногда с заметным содержанием слюд. Среднего и верхнего ЛСК — слюдисто-кварцевые и полевошпат-кварцевые, изредка кварц-полевошпатовые. Процентное содержание минералов тяжёлой фракции в отложениях нижнего ЛСК незначительно: <2.0%; среднего ЛСК до 10%, и верхнего ЛСК - до 36%. Максимальные количества их приурочены к прибрежью материка и островов, к устьям рек и к положительным формам рельефа дна бассейнов. Проведенные исследования состава акцессорных минералов верхнечетвертичных отложений и минерального состава коренных, прежде всего пермских и мезозойских пород изучаемых морей, по отдельным районам позволил выявить отчётливую связь между ними. Повсеместно минеральный состав коренных местных пород отражен в минеральном составе четвертичных отложений, причём для отложений нижнего и среднего ЛСК эта связь более чёткая, чем для верхнего ЛСК, несколько обогащенного более устойчивыми минералами, за счёт перемыва и переотложения осадков нижнего и среднего ЛСК. Например, в Баренцевом море на плато Персея осадки амфибол-гранат-эпидот-чернорудные, в западной части с минералами-индикаторами: апатитом, титанистыми минералами, турмалином и цирконом, где четвертичные отложения подстилают­ся породами триасово-юрского комплекса; в восточной части — с актинолит-тремолитом, ставролитом и силлиманитом, наиболее характерными для нижнемеловых терригенных пород. На Адмиралтейском поднятии верхнечетвертичные образования амфибол-гранат-чернорудно-эпидотовые с титанистыми минералами, цирконом и турмалином. Причина возникновения провинции - размыв преимущественно триасовых терригенных толщ.