2000万年前，北冰洋最多只算是一个巨大的淡水湖，湖水通过一条狭窄的通路流入大西洋。然后在1820万年前，由于地球板块的运动，狭窄的通道渐渐变成较宽的海峡，大西洋的海水开始流进北极圈，慢慢形成了今天的北冰洋。科学家分析了2004年从北冰洋海底采集的沉淀物后，得出了上述结论。

　　在最新一期《自然》杂志上，瑞典斯德哥尔摩大学的马丁·杰克逊等人报告说，他们从北冰洋中部靠近北极的罗蒙诺索夫海岭采集了428米厚的沉淀物，其中一段5.6米厚的沉淀物具有特别重要的意义。杰克逊说，这段沉淀物形成于1820万年前至1750万年前，分成颜色不同的三段，其最下层是黑色沉淀物，其中含有很多没有分解的有机物，这说明当时北冰洋底无法获得足够的氧来进行降解。

　　 杰克逊说，从1820万年前开始，连接北冰洋和大西洋的费尔姆海峡(夹在格陵兰岛与斯瓦尔巴特群岛之间)开始变宽，“我们猜想(当时)淡水从北极水面流出，而较重的海水则从下面流入”，这些缺氧的海水导致了黑色沉淀物的形成。

　　随着费尔姆海峡的扩张，海水开始从水面涌入北冰洋，它们吸收了氧气后才沉入水底，这样水底开始出现氧气和海洋生物，对应的沉淀物也变成了灰色。最后，北冰洋的淡水全换成了海水，在海底开始出现氧化铁、氧化锰以及海洋生物化石。

　　瑞典科学家说，他们还无法确定北冰洋形成的准确时间，不过这一过程可能经历了约75万年。