Wynalazki związane z odkryciem możliwości wykorzystania ropy naftowej do celów przemysłowych (Łukaszewicz, 1853), a w szczególności skonstruowanie silnika spalinowego i zbudowanie samochodu, samolotu oraz statku oceanicznego z silnikiem dieslowskim spowodowały gwałtowny wzrost zapotrzebowania na ropę naftową. Surowiec ten jednak nie występuje na powierzchni ziemi i może być pozyskiwany na skalę przemysłową tylko za pomocą otworów wiertniczych. Podjęto wówczas intensywne prace (trwające do dziś) mające na celu rozpoznanie wgłębnej budowy geologicznej różnych rejonów Ziemi. Szybko rozwinęły się metody pośredniego uzyskiwania informacji geologicznej dzięki badaniom geofizycznym: początkowo grawimetria i magnetyka, a obecnie sejsmika. Postęp w technologii wierceń umożliwia dziś osiąganie głębokości kilkunastokilometrowych, a wiercenia na morzu mogą się odbywać na obszarach mórz i oceanów o głębokości wody przekraczającej już dwa kilometry. Aby gromadzić, przetwarzać i analizować uzyskane w ten sposób wyniki, kartografia geologiczna dołączyła do stosowanych dotychczas map powierzchniowych mapy wgłębne,

Geologiczna mapa ścięcia na poziomie - 1000 m p.p.m.

wśród których pojawiły się zupełnie nowe mapy tematyczne: strukturalne, litofacjalne, miąższościowe, paleogeograficzne, paleotektoniczne itp.

Mapa geologiczna Lubelszczyzny bez utworów permsko-mezozoicznych i kenozoicznych

Sama metodologia geologicznej kartografii wgłębnej stała się nową specjalnością badawczą i zawodową.

W latach pięćdziesiątych XX wieku rozpoczęła się era kosmiczna. Zdjęcia wybranych rejonów uzyskiwane wcześniej z samolotów zaczęto wówczas wykonywać z kosmosu.

Zdjęcie satelitarne Gór Atlas, Maroko

Przez wiele lat były to wysokorozdzielcze zdjęcia analogowe (w późniejszym czasie wielospektralne). Rozwój technik satelitarnych umożliwił kartografii geologicznej wykorzystanie dwóch metod, mających obecnie podstawowe znaczenie: GPS i cyfrowego zapisu obrazu.