Les extensions portuaires entre Martigues et la plaine de Crau s’accompagnent d’un accroissement spectaculaire du potentiel de raffinage pétrolier, grâce aux travaux d’agrandissement effectués dans les usines existantes et à l’implantation de la raffinerie Esso à Fos en 1965. Sur l’ensemble du littoral, les capacités annuelles de traitement du pétrole brut passent de 5 millions de tonnes en 1950 à 43 millions en 1973. L’importance des volumes raffinés stimule l’essor d’autres secteurs, conformément à la fonction industrialisante assignée à cette matière première.

Depuis le démarrage de Naphtachimie en 1953, qui produit de l’éthylène et du propylène, le complexe chimique autour de l’étang de Berre s’est d’ailleurs développé dans le droit fil de la croissance pétrolière, sans abandonner les acquis des précédentes séquences industrielles dans le domaine de la chimie minérale. On y trouve l’usine d’Oxochimie mise en service en 1968 pour la production de gaz de synthèse ainsi que l’ensemble Chloe-Chimie/Ato-Chimie fabriquant du chlore – grâce au procédé d’électrolyse au mercure – et du chlorure de vinyle. S’y ajoute une nouvelle unité de production de polymères à Fos, Imperial Chemical Industries (ICI). Opérationnelle en septembre 1972 après de multiples transactions foncières et financières avec le Port autonome de Marseille (PAM), elle consacre le développement d’une véritable filière intégrée de transformation de l’or noir, depuis le raffinage (produits de base) jusqu’à la polymérisation (produits semi-finis) en passant par le vapocraquage (produits intermédiaires).

Une autre matière industrialisante est étroitement associée à Fos : l’acier. Grand rêve des milieux d’affaires marseillais depuis les années 1950, l’implantation d’un haut fourneau sur le littoral provençal se concrétise en décembre 1969 lorsque les sidérurgistes lorrains de la SOLLAC décident, pour surmonter la crise qui frappe leur région, de délocaliser leur production sur le rivage fosséen sous la raison sociale SOLMER. La construction de l’usine s’avère complexe et ne s’effectue pas sans heurts. Elle suscite de multiples mobilisations parmi les ouvriers du chantier soumis à des conditions de travail éprouvantes et parmi les dockers qui lancent un vaste mouvement de grève en 1973, afin de s’opposer à la privatisation du quai d’importation minéralier accolé à l’aciérie. Occupant un terrain de 1 500 hectares, employant jusqu’à 6 500 personnes et exportant, par mer, 1,3 million de tonnes d’acier en 1978, la SOLMER devient – malgré des résultats en deçà des espérances – une pièce maîtresse d’une ZIP de plus de 7 000 hectares sur laquelle le PAM exerce son rôle d’aménageur.