Proses pengangkatan pertama dimulai pada Paleogen bawah, pada zaman tersebut terjadi aktivitas persesaran (fault) dan pembentukan rift atau struktur depresi yang memanjang/ paralel dengan struktur regional. Pada zaman Oligo-miosen lapisan ini mengalami penurunan dan sebagian dari bukit barisan sampai di bawah permukaan air laut. Sedimen yang terendapkan terdapat di bagian barat dan timur dari graben tengah yang sifatnya lokal. Pada zaman Oligo-Miosen tersebut di Sumatra Selatan terjadi aktifitas volkanisme yang menghasilkan larva andesit.

Pada zaman Miosen tengah terjadi pengangkatan yang besar sehingga membentuk Geantiklin Sumatra. Pada saat itu terjadi blok patahan-patahan yang diikuti aktivitas vulkanisme. Intrusi granodiorit terjadi juga pada zaman miosen tengah. Pada zaman ini tidak terjadi penurunan yang berarti dan terjadi proses pandataran yang cukup lama akibat erosi.

Periode Oregenik yang terakhir terjadi pada zaman Plio-Pleistosen yang mengakibatkan pembentukan patahan blok dan peremajaan dari rift. Salah satu zone patahan yang terjadi pada zaman Plio-Pleistosen adalah zone patahan Semangko. Pada zaman Kuarter terjadi kegiatan gunung api dan kegiatan gunung api pada zaman Kuarter tersebut sebagian besar berasosiasi dengan sesar, misalnya bila suatu tempat terjadi sesar akan diikuti bentambahnya gunung api yang baru. Ada juga kegiatan gunung api yang mengakibatkan depresi yang seolah-olah merupakan hasil dari persesaran.


4.1. Sumatra Sebelah Barat
Sumatra sebelah barat tersusun atas endapan batuan tersier yang sangat tebal dan bersifat resistensi terhadap erosi kecil. Singkapan-singkapan batuan yang berumur pretersier di jalur non-vulkanik sangat jarang ditemukan, sedangkan batuan basalt ditemukan secara lokal. Proses pengangkatan yang menghasilkan jalur pegunungan non vulkanik terjadi pada zaman Kuarter.

4.2. Sumatra Sebelah Timur
Pulau Sumatra sebelah timur merupakan bagian dari Dangkalan Sunda terutama yang tersusun atas batuan sedimen Mesosoikum dan Poleisoikum dan pada bagian atasnya terjadi intrusi granit. Seluruh daerah ini telah mengalami pendataran dan kenampakan-kenampakan struktural masih dapat diamati.
Zone-zone yang perlu diperhatikan di Sumatra Timur meliputi:
a. Blok Sekapung
- Dibatasi oleh escarpment mempunyai ketinggian maksimal 200 meter
- Sepanjang sesar terjadi erupsi andesitic dan desitik
- Blok Sekapung telah mengalami base leveling
- Fault scrap tidak dijumpai tetapi yang dijumpai bocca
- Bagian selatan blok sekapung terdapat pulau-pulau vulkanik seperti Sebuku, Sabesi, Krakatau yang dengan patahan utama
b. Blok Plateu Sukudana
Disebelah timur terdapat plateu basalt sukudana yang lavanya keluar dari Sesar Sukudana, dikatakan plato basal karena tebal dan penyebarannya bersifat porous karena terdapat joint pada plato basalt. Di zone ini terdapat Danau Jepara.
c. Dataran Alluvial
Sebarannya sepanjang Lampung sempit, setelah mendekati Palembang meluas merupakan basement yang terdiri dari granit dan grano diorite.

4.3. Sumatra Selatan
Ciri-ciri pegunungan yang tersebar di Sumatra Selatan sebagian besar pegunungan blok dan ditumbuhi oleh gunung api. Ciri dari pegunungan blok lain adalah di bagian tenggara merupakan dataran rendah dan permukaannya agak datar karena base-lavelling yang cukup lama. Sebelah barat merupakan graben tengah yang miring ke arah barat dan bagian timur graben tengah miring ke arah timur. Gunung api yang muncul di pegunungan blok berasosiasi dengan terjadinya proses sesar. Material vulkanik menutup sebagian besar dari bukit barisan terutama sebelah timur graben tengah. Blok bagian timur graben tengah tertutup oleh endapan tuff tua yang cukup luas di sebelah utara Lampung yang dicirikan oleh adanya proses lipatan. Di Sumatra Selatan terdapat lava basalt dan terjadi sesar serta lava riolitik keluar dari blok Selampung. Sumatra Selatan dibagi menjadi empat zone:
Blok Bengkulu adalah suatu daerah Depresi Suoh yang tersusun atas lava andesit dan dasit serta intrusi granit dan granodiorit yang merupakan batuan intrusi. Depresi Suoh pada bagian baratnya terdapat sumber mata air yang panas serta ada juga sedimen Neogen yang tersebar terutama di bagian barat blok Bengkulu kemudian terjadi proses lipatan pada zaman permulaan Neogen dan penurunan akhir Neogen, ini membuktikan adanya endapan marine di daerah Crui.

Pola aliran sumber air blok Bengkulu bagian barat yang terdapat graben pola alirannya paralel dan kombinasi dengan pola trelis. Sungai-sungai pendek dan lurus serta pada beberapa tempat terjadi pembelokan yang mendadak, graden besar. Ciri-ciri lain pantai yang naik terbukti dengan adanya teras pantai, benting karang, benting pantai yang naik. Bagian blok Bengkulu sebelah barat terdapat aktifitas gunung berapi, terutama gunung api Kwarter dan distribusinya terdapat di sepanjang graben tengah. Pertumbuhan gunung api tersebut berasosiasi dengan sesar. Aktifitas gunung api yang terdapat diblok Bengkulu adalah pegunungan Hulu Palik dan Gunung Api Daun. Gunung Api Daun berperan untuk membelokkan arah sungai. Di sepanjang graben tengah perbatasan dengan blok Bengkulu terdapat mata air yang panas dan kipas alluvial (fluvio vulkanik fans).
Graben Tengah, penampang yang perlu diperhatikan:
a. Penampang Semangko
Penampang ini berbentuk segitiga, pada kedua sisinya yaitu sisi timur dan sisi barat dibatasi oleh garis lengkung dan garis lurus di bagian barat. Sebagian kelanjutannya dari graben tengah di selatan timbul horst tobuan.
b. Penampang Ranau
Terdapat Danau Ranau yang merupakan vulcano tektoknik despression dengan ukuran 16x12 km. Material yang dikeluarkan bersifat netral. Pada penampang Ranau terdapat ignibrite tetapi tidak menunjukkan stratifikasi yang jelas.
c. Penampang Makau Tanjung Sakti
Terdapat suatu Sungai Kuala dan Sungai Mangkakau yang berasal dari utara. Di sebelah utara horst terdapat suatu dataran alluvial tanjung sakti yang merupakan dataran alluvial subur dan dilalui sungai yaitu sungai Mana mengalir ke lautan Indonesia.
d. Ketahun
Merupakan Graben tengah yang yang menyempit beberapa terdapat horst. Pola aliran pada graben tengah mengalami proses perubahan relative cepat. Aktivitas graben twngah mengalami proses perubahan relative cepat. Aktivitas graben tengah ini terjadi antara bagian yang tergeser. Pada daerah terdapat Sungai Tergwse yang masih labil sehingga dapat menyebakan jalan terputus.
Pegunungan di sebelah timur graben tengah. Ciri-ciri:
- Merupakan sisi timur Geantiklinal Bukit Barisan
- Blok miring ke arah timur, sebagian horizontal
- Umur hampir sama dengan blok Bengkulu
- Pengikisan intensentif
- Batuan sedimen, baku, metamorf, pada Tertier
- Resistensi terhadap erosi sehingga sangat berpengaruh terhadap aliran lava dan lahar dari zone bagian tengah ke Sumatra bagian timur
One zone pada pegunungan blok sebelah timur graben tengah.
a. Blok Semangko Rantai
Batuannya terutama tersusun atas andesit tua, lerengnya melandai ke arah timur dan sungainya adalah sungai konsekuen. Terdapat sesar yang sejajar dengan graben tengah sebarannya hingga sampai di gunung api rantai.
b. Graben Gedong Surian
Terletak di sebelah utara huluwai samang merupakan vukanik depression yang tingginya 1100-1300 m. Diperkirakan letusannya yang tertinggal menghasilkan tuff asam bersifat granitik, desitik.
c. Pegunungan Garba
Terletak di sebelah utara graben Gedong Surian merupakan suatu celah yang disebut gab komering yaitu merupakan suatu tempat keluarnya tuff ranau ke arah timur.

4.4. Sumatra Tengah
1. Ciri-ciri:
- Mirip Sumatra Selatan
- Merupakan lanjutan dari blok Bengkulu
- Sungainya mempunyai perubahan secara mendadak terutama yang mengalir ke barat, yang disebabkan oleh:
a. Adanya patahan
b. Resistensi batuan
c. Bentuk lembah V
d. Daerah patahan aliran sungai mengecil sehingga sedimennya kuat
e. Adanya beach ridge membuat aliarannya terhambat
- Graben tengah berkembang baik mulai dari Danau Kerinci sampai Solok di Singkarak
- Dataran tinggi padang sampai Angkolo
- Gunung api strato
- Pegunungan sebelah timur graben tengah ada pegunungan lipatan, batuan Pre-Tertier, akibatnya pola aliaran sungainya trellis
- Endapan swamp luas di Sumatra Utara dengan endapan gambut
2. Sumatra Tengah dibagi 4 Zone
Pegunungan blok disebelah barat graben tengah
a. Kelanjutan dari blok Bengkulu
Merupakan kipas alluvial terdapat “ beach ridge” akibatnya pola alirannya trellis. Ditemukan pula patahan yang melintang
b. Dataran Indrapura
Merupakan dataran pantai trianggulair meluas kearah barat laut sungai indrapura berkumpul menjadi sungai komsekuen yang datangnya dari bukit Barisan
c. Dataran Alluvial Padang
o Material bahan vulkanik dari gunung api Maninjau
o Sering terjadi banjir
o Terdapat beach ridge
o Merupakan pantai berbatu ke teluk sampai Palembang
d. Fluvio vulkanik fans
o Mempunyai sebaran yang luas di utara timur padang
o Dapat dibedakan fluvio vulkanik tua dan muda
o Sentral erupsinya dasyat

4.5. Sumatra Utara
Schurmann (1930) menggambarkan bagian Paleogene ke dalam pegunungan Batak Lands, membentuk rangkaian pegunungan Pre-Tersier sampai timur laut.
1. Pilo-Pliocene
Sesudah pengangkatan Intra Miosen pada zone barian umumnya tidak terbentuk endapan marine. Selama akhir Neogen, rangkaian pegunungan barisan rangkaian pegunungan barisan membentuk rangkaian gunung api antara basin indiogosinklinal Sumatra Timur dan Sumatra India.
2. Pilo –pleistosene Diastropisme
Pada akhir Neogen rangakain pegunungan barisan mengalami gerakan disertai dwengan blok faulting dan erupsi poxymal magma asam (gantik). Pada waktu yang sama lembah Sumatra Timur diisi dengan akumulasi sedimen yang sangat besar, kemudian ditekan, dan dilipat.
3. Barisan Zone Semangko
Satu dari banyak kenampakan yang menarik dari Bukit Barisan adalah rift zone longitudinal yang memanjang dari teluk Semongko Selatan sampai lembah Aceh Selatan. Zone graben pada puncak geantiklinal barisan dihasilkan dari tekanan, berhubungan dengan lengkungan atas.
Pegunungan sebelah barat graben tengah terdiri dari batuan massif yang berumur Kuarter dan sejumlah formasi vulkanik muda Paelozoik dan cristalin schists. Batak culmination di Bukit Barisan Sumatra Utara dekat Sungai Wampu dan Sungai Barumuadi Bukit Barisan terdapat kulminasi berbentuk khas disebut Batak Timor.

Danau Toba dari geologinya termasuk vulkano tektonik. Kenampakan morfologi Toba lebih muda dari lembah Asahan. Lembah Asahan merupakan aliran tuff dan memotong dekat Porsea oleh Kawah Toba. Pusat patahan blok Toba, setelah runtuh Kawah Toba mengalami patahan. Kemiringan terus-menerus sepanjang waktu juga dikelilingi blok. Ketinggian maksimum Danau Toba lebar 500 m dan tinggi 1400 m (air danau Toba ). Volume kawah sekitar 1000-2000 cb/km3 dan terisi oleh piroklastik. Depresi Toba telah ada sebelum ledakan. Daerah sekeliling Toba merupakan lereng curam. Aliran ignimbetrstes pada Pre-Tersier dan batuan Neogen menurun ke selatan dengan lereg danau yang terjal antara 1600 m.

Timbunan danau lebih muda yaitu terletak di sebelah barat laut Samosir antara Balige dan Poresia. Blok Samosir dan Penisula marupakan timbunan Prapat dan Porosea. Kearah barat dip 5-8 derajat (timbunan pulau Samosir) dan ke arah timur dip 10-15 derajat dengan dasar tuff. Sisi barat merupakan pusat dome dibentuk oleh Pulau Samosir dan ke arah barat oleh Ulukan Penisula.