Geologia Pochodzenie Gór Gamburcewa stanowiło geologiczną zagadkę. Ostatnia kolizja kontynentalna na tym obszarze miała miejsce ok. 500 milionów lat temu; z tym obrazem kłóciło się istnienie gór o młodej rzeźbie terenu. Postulowano, że mogą one mieć charakter wulkaniczny, a utworzyła je plama gorąca, jednak na podstawie magnetometrii teza ta została wykluczona. Według hipotezy S. Coxa i S. Thompsona z University of Arizona część Gór Gamburcewa miałaby być pokryta lodem już od 300 mln lat, czyli od paleozoiku.
Współcześnie sądzi się, że historia geologiczna tych gór była następująca: orogen kolizyjny, który legł u podstaw dzisiejszych gór Gamburcewa, powstał miliard lat temu, gdy na Ziemi utworzył się superkontynent Rodinia. Utworzone wtedy szczyty zostały całkowicie zerodowane w następnych erach, pozostawiając jedynie zgrubienie litosfery, chłodne korzenie gór. W mezozoiku, gdy rozpadał się superkontynent Gondwany, uaktywniony został Wschodnioantarktyczny System Ryftowy i podniosła się temperatura litosfery. Góry zostały na nowo wypiętrzone;