Северную границу распространения киевских мергелистых глин можно провести по линии, идущей через район г. Большого Токмака на с. Васильевку. За этой линией вся толща киевских и харьковских отложений представлена однообразными зеленовато-серыми бес карбонатными глинами и глинистыми, глауконитовыми песками, не поддающимися расчленению. Интересно отметить, что в мергелях и известковистых подмергельных песках окрестностей г. Мелитополя, с. Астраханки и с. Лихтенау О. К. Каптаренко-Черноусова обнаружила много раковинок фораминифер, свойственных мергелям и фосфоритовым пескам киевского яруса северных районов УССР.
В известковистых песках О. К. Каптаренко-Черноусова обнаружила богатую фауну фораминифер, среди которых оказалось много видов, характерных для подмергельных фосфоритовых песков Днепровско-Донецкой впадины.
Стратиграфически выше известковистых песков следует толща мергелей, мергелистых глин, более или менее отчетливо распадающихся на две части. Нижнюю составляют светло-серые, при высыхании сильно светлеющие мелоподобные мергели, почти лишенные примеси песка. Верхняя представлена зеленовато-серыми плотными мергелистыми глинами, обычно содержащими примесь тонких кварцевых частиц.
Как в верхней, так и в нижней части толщи много раковинок фораминифер, обычного для киевского яруса состава, а также ядер и отпечатков верхнеэоценовых моллюсков, остатков кораллов и рыб, остракод, спикул губок или пустоток от выщелоченных спикул. Остракод особенно много в верхнем горизонте мергелистых глин. Там же встречаются многочисленные зерна глауконита, кристаллики пирита, мелкие точечные скопления, а иногда и довольно крупные (до 0,5 см) включения углистого вещества.
По мере приближения к кристаллическому массиву мергели и известковистые глины выклиниваются, замещаясь зелеными слабо известковистыми и бес карбонатными глинами и глауконитовыми песками. В районе с. Второй Покровки, в толще песчанистых пород, которыми здесь представлен киевский ярус, при проходке скважин удалось обнаружить многочисленные остатки морских беспозвоночных. Обращает на себя внимание присутствие среди встреченных здесь окаменелостей ряда форм, свойственных пескам пос. Мандриковки.
На участке между долинами p. Днепра и Южного Буга отложения киевского яруса вскрыты только в с. Яковлевке (с. Новая Гредневка), на водоразделе между p. Ингульцом и Висунь, у с. Полтавки, в 9 км от ст. Явкино, и у с. Гурьевки на р. Южном Буге. В с. Яковлевке (с. Новая Гредневка) Н. А. Соколовым (1896) были отмечены отложения киевского яруса на глубине 195,3 м. Они представлены голубовато-серой тонкопесчанистой глауконитовой глиной, содержащей многочисленные спикулы губок и раковинки фораминифер (из Textularia и Globigerina) и книзу переходящей в голубовато-серый чистый мергель также с большим количеством раковинок фораминифер. Пройденная скважиной мощность этих слоев превысила 46 м.
Стратиграфически выше этих песков следует толща более крупнозернистых глауконитовых песков неопределенного возраста (харьковские, киевские), а затем известняков среднего сармата.
3.3 Олигоценовые отложения Причерноморской впадины
Стратиграфически выше мергелистых глин киевского яруса залегает серия зеленовато-серых глауконитовых, обычно бес карбонатных песчано-глинистых пород, которые принято относить к харьковскому ярусу. Впервые харьковский возраст этих отложений был установлен Н. А. Соколовым (1893), изучавшим образцы пород из скважины, пройденной возле ст. Мелитополь.
В центральной части Мелитопольской депрессии и к югу от нее, в сторону общего погружения кристаллического фундамента, харьковский ярус представлен глауконитовыми и слюдистыми, довольно однородными, обычно не вскипающими с соляной кислотой, песчанистыми глинами, согласно лежащими на мергелях киевского возраста и постепенно переходящими в них. К северу и востоку по мере приближения к кристаллическому массиву глины становятся более песчанистыми, а на краевых частях впадины, соответствующих приподнятым участкам кристаллического фундамента, оказываются полностью замещенными глинистыми глауконитовыми песками.
К северу от г. Мелитополя глауконитовые песчано-глинистые отложения харьковского яруса зафиксированы вплоть до долины р. Куркулака (с. Сладкая Балка, в 16 км севернее г. Большого Токмака). Лежат они выше базиса эрозии. Единственным местом, где можно видеть их в естественном выходе, являются обнажения в левом берегу р. Конки у с. Веселянки.
Наиболее полно изучены эти отложения в южной части описываемой области в Приазовском и Акимовском районах (сс. Владимировка, Степановка, Чкалово, Александровка, Дунаевка). Здесь мощность над- мергельных глауконитовых песчано-глинистых пород увеличивается до 150 м, причем состав их и порядок напластования весьма близки составу майкопской свиты Крымского полуострова. Нижняя часть этой толщи представлена светло-зеленовато-серыми, песчанистыми, слюдистыми глинами, переслаивающимися с глинистыми песками, иногда сцементированными в непрочные песчаники. Породы эти в нижних слоях обычно слабо вскипают с соляной кислотой, в верхних — бес карбонатные. В них часто попадаются раковины моллюсков, обычно плохо сохранившиеся и точно не определимые, раковинки фораминифер, спикулы кремнистых губок, иглы ежей, отолиты, чешуя и зубы рыб, панцири диатомовых.
Вышележащая серия олигоценовых отложений палеонтологически нема. Лишь в верхних слоях ее кое-где встречаются кремнистые спикулы губок и панцири диатомовых водорослей.
Петрографически она может быть разделена на две части. Нижняя представлена песчанистыми, глауконитовыми глинами, переслоенными небольшими пластами глауконитовых, мелкозернистых, глинистых песков. Верхняя сложена глинистыми, более крупнозернистыми и разнозернистыми глауконитовыми песками, иногда сцементированными в непрочные глинистые песчаники. Общая мощность этих пород около 100 м. Возраст их неясен. Можно предполагать, что они относятся к среднему и верхнему олигоцену. В крымских разрезах им, по-видимому, соответствует верхняя и средняя части майкопской свиты.
3.4 Западная часть Причерноморской впадины
В западной части Причерноморской впадины палеогеновые отложения были установлены Н. А. Соколовым в г. Одессе и в с. Петровке-Завадовке.
В районе г. Одессы это серая, плотная, тонкопесчанистая глина, сильно твердеющая при высыхании, с неопределимыми остатками пластинчато-жаберных, с многочисленными спикулами кремнистых губок; мощность глины 25 м. К палеогену же относится лежащая ниже серия зеленовато-серых и беловатых песков, мелкозернистых, глауконитовых, содержащих скорлупки остракод, раковинки фораминифер, остатки мшанок и моллюсков. Общая мощность их 48 м. В низах этих песков Н. А.
В с. Петровке-Завадовке, на р. Тилигуле, на глубине 95,1 м, по сообщению Н. А. Соколова, была пройдена толща зеленовато-серых мелкозернистых кварцевых глауконитовых песков, содержащих много мелких мшанок, скорлупок остракод, тонких прозрачных кремневых спикул губок и раковин фораминифер. Мощность этих песков в с. Петровке-Завадовке осталась неустановленной. Песчаные отложения г. Одессы и с. Петровки-Завадовки Н. А. Соколов отнес к харьковскому ярусу.
В последующие годы палеогеновые отложения в западной части Причерноморской впадины отмечались неоднократно, однако сведения о них, попавшие в печать, были, к сожалению, весьма неполны. Так, они были установлены в с. Холодной Балке, в районе г. Одессы, в г. Кишиневе, на ст. Бессарабская, у с. Кицканов, на ст. Мартыновка и в других местах. В с. Холодная Балка Одесского района под толщей пород сарматского возраста были встречены отложения харьковского яруса, представленные серовато-зелеными глинистыми глауконитовыми мелкозернистыми песками, переслаивающимися с темно-зелеными песчанистыми глинами, общей мощностью 48 м; серовато-зеленый мергель мощностью 68 м, в котором О. К. Каптаренко-Черноусова (1936) обнаружила ряд раковинок фораминифер, принадлежащих видам, обычным для киевского яруса; пласт глауконитового глинистого известковистого песка, содержащий ту же ассоциацию фораминифер; светло-серый, ниже зеленовато- серый песчанистый мергель, который книзу переходит в глинистый песок; мощность его 36 м. В мергеле была встречена фауна фораминифер, по предположению О. К. Каптаренко-Черноусовой, среднеэоценового состава. Подстилающими породами являются мергели и писчий мел верхнемелового возраста.
В г. Кишиневе, под отложениями сарматского яруса, на глубине 129,3 м, был встречен небольшой (1 ж), по-видимому, сильно размытый пласт зеленовато-серых глауконитовых глин и песков харьковского яруса, под ним — белый песчанистый мергель, мощностью всего 6,1 м, возраст которого был предположительно определен как киевский, и тонкий, глинистый, кварцевый песчаник с нуммулитами мощностью 13 м. Возраст последнего остался неясным (очевидно, средний эоцен). На ст. Бессарабская к палеогену отнесены плотные глины, мергели и песчаники, лежащие на глубине от 356 до 603 м. В мергеле из интервала 430—479 м О. К. Каптаренко-Черноусова обнаружила раковинки фораминифер.
В то же время нижнетретичные отложения этой части Причерноморской впадины характеризуются рядом признаков, отличающих их от аналогичных образований смежных территорий УССР. Отличия эти выразились в появлении среди нижнетретичных осадков морских карбонатных пород, более древних, чем киевские, и в отсутствии континентальных фаций бучакского яруса, столь широко распространенных в восточной части впадины и на сопредельных частях кристаллического массива. Более подробные сведения о палеогеновых отложениях Западного Причерноморья были получены только в последнее время, когда детальному изучению подверглись палеогеновые осадки в ряде пунктов Одесской, Николаевской и Херсонской областей.