Фундамент Тимано-Печорской плиты сложен позднепротерозойскими осадочно-метаморфическими породами с эффузивными и интрузивными образованиями. Выделяются два мегаблока фундамента - юго-западный Тиманский и северо-восточный Большеземельский. Они отличаются составом вулканогенно-метаморфических формаций, которые свидетельствуют об их образовании в областях с различными геодинамическими обстановками. Раздел этих мегаблоков устанавливается по системе Припечорского и Илыч-Чикшинскогоразломов. По геофизическим данным в фундаменте Тимано-Печорской плиты предполагается развитие метаморфических образований зеленосланцевой, эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма, интрудированных широким спектром магматических пород Возраст консолидации фундамента рифей-раннекембрийский.
В соответствии с геофизическими построениями в западной части бассейна, охватывающей Тиманскую гряду и Ижма-Печорскую впадину господствуют рифейские метаморфические сланцы низших ступеней метаморфизма с отдельными массивами основных и ультраосновных пород. Выход фундамента на дневную поверхность известен в пределах Тиманской гряды, на крайнем западе плиты. Внутреннее строение Тиманскогомегаблока примечательно северо-западной зональностью. Его неширокая западная зона сложена слабометаморфизованными терригенными формациями рифея с локальными интрузиями платформенного типа. Мощность рифея здесь 4-6 км. Восточное, за Центрально-Тиманским разломом она увеличивается до 12-15 км. Наряду с терригенными породами распространены карбонатные (рифогенные) образования. Породы этой восточной, более значительной по площади, зоны сильнее дислоцированы и регионально метаморфизованы до зеленосланцевой фации. Магматические комплексы представлены габбро-диабазами на п-веКанин и Среднем Тимане, постскладчатыми двуслюдяными гранитами и гранодиоритами в полосе, примыкающей к системе Илыч-Чикшинского разлома, и орогенными и посторогенными щелочными габброидами, гранитами и сиенитами, приуроченными к Западно-Тиманскому разлому. Общее строение Тиманскогомегаблока позволяет интерпретировать эту часть фундамента нынешней Печорской низменности как область развития отложений пассивной континентальной окраины.
С востока "сланцевая" область ограничивается линейной зоной, для которой можно предполагать наличие широкого петрографического разнообразия консолидированных образований - от слабометаморфических до высоко-метаморфизованных комплексов и изверженных пород от кислого до ультраосновного состава. Вдоль этой полосы тектонических разломов (Припечорского и Илыч-Чикшинского) повсеместно распространены магматиты и вулканогенно-осадочные породы. Основные вулканиты, амфибол-биотитовыегранитоиды и диориты встречены скважинами на западных участках зоны. Для восточных участков характерны габбро, габбро-диориты, габбро-диабазы, диориты и плагиограниты, т.е. породы с исходной базальтовой магмой. На всех участках зоны граниты имеют подчиненное значение и повышенную долю основных компонентов. Среди вулканогенных пород широко распространены эффузивы известково-щелочной серии. Вещественный состав перечисленных магматических ассоциаций свидетельствует о том, что их образование в позднем протерозое было связано с геодинамической обстановкой, свойственной островным дугам.
Отдельные районы Тимано-Печорской плиты с недостаточно мощной корой оказались предрасположенными к растяжению, вызвавшему образование рифтовых прогибов и повышенную проницаемость для внедрения основных магматических пород. Такая палеогеодинамическая ситуация возникла в системе Припечорского и Илыч-Чикшинских разломов и к востоку от нее - Денисовский прогиб, на территории которых в среднем-позднем рифее предполагается существование островной дуги, зоны субдукции и зарождающегося океана. В результате складчато-сдвиговых деформаций байкальского орогенеза произошли закрытие этого бассейна и образование вулканоплутонического пояса, контролируемого системами разломов: Припечорского и Илыч-Чикшинских - на западе и Колвинских - на востоке. Вторая островодужная зона намечается в районе Полярного Урала. К западу от нее, на северо-востоке Тимано-Печорской плиты видимо находилась впадина океанского типа.
В центральной области плиты, охватывающей большую часть Печоро-Колвинского прогиба и Большеземельского свода, составляющих основную часть Большеземельского мегаблока характерны кристаллические толщи средних и высоких ступеней метаморфизма, что свидетельствует о распространении крупных дорифейских массивов коры. В керне большинства скважин, вскрывших верхний протерозой Большеземельского мегаблока, преобладают кислые вулканиты и туфы. Интрузивные породы представлены двуслюдяными гранитами, диабазами и гранитоидами. Их состав меняется от более ранних основных разностей к более поздним кислым. На территории Большеземельского мегаблока широко распространены также терригенные (венд-кембрийские) красноцветные породы с примесью туфогенного материала, телами и покровами кислых эффузивных пород. Они занимают самую верхнюю часть доордовикского разреза, являются продуктами размыва и переотложения вулканогенных пород рифея и могут рассматриваться в качестве молассовой формации байкальского орогенеза. На более низких стратиграфических уровнях разреза (в 1 км от его поверхности) по геофизическим данным предполагаются значительные массы основных пород. На востоке Большеземельского свода и во впадинах Предуральского краевого прогиба предполагается широкое развитие пород основного состава. Это обстоятельство допускает выделение в названных районах палеоблоков коры океанического или субокеанического типов.
Наличие известково-щелочных островодужных вулканических образований и их ассоциация с поясами метаморфизма высоких давлений свидетельствуют о типичных условиях субдукции в позднем докембрии. Складчатость, высоктемпературныйметаморфизм и гранитныеинтрузии указывают на условия столкновения, причленения вулканических островных дуг и подстилающего их основания к окраине Восточно-Европейского континента. В этой связи складчатое основание нынешней Печорской низменности (Большеземельский мегаблок) можно интерпретировать как аккреционную мозаику, возникшую за счет столкновения различных мелких блоков. Выступы комплексов фундамента (доуралид) в Приполярном и Полярном Урале, а также на о-ве Вайгач являются частями этого аккреционного массива, причлененного к Восточной Европе в самом конце докембрия - начале кембрия.