Лаборатории геологических формаций морского дна была создана в 1974 г. профессором, д.г.-м.н. Николаем Петровичем Васильковским с целью изучения состава и возраста горных пород и осадков морского дна. С 1978 по 2006 гг. заведующим лабораторией был д.г.-м.н. Евгений Петрович Леликов, с 2006 по 2013 гг. – д.г-м.н. Леонид Александрович Изосов, с 2013 г. по 2023 гг. – д.г.-м.н. Ира Борисовна Цой, c 2023 г. к.г.-м.н. Мария Сергеевна Обрезкова. В начале 2024 года лаборатория геологических формаций была переименована в лабораторию морской микропалеонтологии.
С 1974 по 1991 гг. сотрудники лаборатории участвовали в многочисленных (около 20) рейсах на НИС «Первенец», в основном под руководством д.г.-м.н. И.И. Берсенева, и НИС «Профессор Богоров», в которых были опробованы практические все подводные морфоструктуры Японского моря. В результате этих исследований была составлена первая геологическая карта дна Японского моря масштаба 1:2500000 (1988).
В этот же период сотрудники лаборатории участвовали в морских экспедициях (около 40), в которых проводили геологические исследования практически во всех окраинных морях западной части Тихого океана, а также в Тихом и Индийском океанах. Часто исследования проводились в сотрудничестве с другими институтами АН СССР и учеными из Канады, Северной и Южной Кореи, США, Японии, Австралии, Новой Зеландии и др. Результаты исследований использованы для составления геологических и палеогеографических карт, обобщены в совместных монографиях и статьях.
В последние годы геологические работы были сосредоточены в Охотском, Японском морях, на тихоокеанском склоне Курильской островной дуги, морях Восточной Арктики, Северном Ледовитом и Тихом океанах. Получение новых результатов связано с изучением новых и коллекционных геологических материалов, с использованием высокотехнологичных методов исследования и различных компьютерных программ для обработки данных. Микропалеонтологические исследования направлены на выявление закономерностей распространения разных групп микроископаемых в современных осадках для интерпретации условий осадконакопления в геологическом прошлом. Микропалеонтологический анализ является одним из основных методов в стратиграфии и палеоокеанологии, позволяющий датировать и проводить корреляцию геологических событий, наиболее полно восстанавливать изменение климата и природной среды прошлого.
Исследования радиоизотопного возраста и изотопно-геохимических особенностей магматизма окраинных морей направлены на определение магматических источников: литосферных и астеносферных диапиров и нижнемантийных плюмов. Это позволяет устанавливать глубинную природу тектономагматических, геодинамических, рифтогенных и плюмогенных процессов, проявленных в мезо-кайнозойский период формирования зоны перехода континент–океан, в т.ч. морских впадин, островных дуг и других структур.