En esta época, procesos tectónicos de movimiento vertical
(epirogénicos) resultaron en el ascenso del bloque occidental de la Falla de Santos y descenso del oriental.
Debido a la erosión, principalmente del mar en dirección al continente, durante 30 - 40 millones de años,
las vertientes de la sierra retrocedieron hasta su posición actual.
Tanto el levantamiento de las sierras del Mar y de la Mantiqueira como la instalación del
rift entre ellos
ocurrió al mismo tiempo y fue probablemente causado por un importante evento tectónico del
Paleogeno que fue acompañado por
magmatismo alcalino.
A lo largo de su trecho la Sierra del Mar se divide en sierras individuales con altitudes variadas entre 900 y 2.200 m
encima del nivel del mar, que receben diferentes nombres locales, como por ejemplo;
Santa Catarina:
Serra do Itajaí o Serra do Tabuleiro.
Paraná:
Serra da Prata,
Marumbi, Graciosa o Ibitiraquire.
São Paulo:
Serra do Mar,
Juréia - Itatins o
Serra da Paranapiacaba.
Rio de Janeiro:
Sierra de la Bocaina ou
Serra dos Órgãos.
Las
unidades de conservación
de la Sierra del Mar ofrecen un grande potencial de
ecoturismo, principalmente para
las actividades outdoor como trekking / senderismo y mountain bike.