Киевский ярус.Стратиграфически выше угленосных отложений залегает толща известковистых песков, мергелей и известковистых глин, в которых еще Н. А. Соколовым (1889, 1893) были обнаружены остатки раковин, свойственных киевскому ярусу в среднем течении р. Днепра. Нижняя граница этих отложений совершенно отчетлива; переход к вышележащим осадкам харьковского яруса совершается без следов перерыва. Мощность варьирует в больших пределах, увеличиваясь к югу, в сторону осевой части впадины, и уменьшаясь на север и восток, по мере приближения к краям кристаллического массива.

В районе г. Мелитополя мощность отложений киевского яруса около 100 м.

По данным Н. А. Соколова (1893) мощность отложений такова:

1) темно-зеленая песчаная глина с блестками слюды (харьковский и киевский ярусы) мощностью 49,9 м;

2) зеленоватая известковистая глина (киевский ярус) мощностью 78,9 м;

3) серо-желтая, комковатая известковистая глина с белыми пятнами (киевский ярус) мощностью 3 м;

4) зеленовато-серый, довольно крупнозернистый песок, с известковистым цементом, с обломками кораллов, раковинами Pecten, Dentalium и других моллюсков (киевский ярус) мощностью 14,1 м.

К северу и востоку от г. Мелитополя мощность киевских осадков уменьшается, причем мергели постепенно замещаются мергелистыми глинами, затем зелеными глауконитовыми, песчанистыми, слабо вскипающими (или совсем не реагирующими с соляной кислотой) глинами, внешне не отличимыми от глин харьковского яруса, а затем глинистыми глауконитовыми песками. Так, в с. Лихтенау, расположенном в 28 км севернее г. Мелитополя, общая мощность киевского яруса составляет всего 40,95 м, причем толщина слоя мергелистой глины равна всего 36,55 м. В с. Астраханке (25 км к северо-востоку-востоку от г. Мелитополя) мощность мергелистых глин равна 5,7 м, а покрывающих их бес карбонатных зеленовато-серых глин 26,2 м. В районе с. Вальдорф, находящегося несколько севернее с. Лихтенау, толщина пласта мергелистой глины оказалась равной всего 1,9 м.

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.