Верхнеурывская подсвита [14] констративно залегает на нижней. Ее разрез в основании представлен торфом с кристаллами гипса, залегающим на размытой поверхности подстилающих песков. Его мощность около 0, 2 м. Выше залегает глина с крупными раковинами гастропод. Мощность подсвиты 1, 6 м.
Белогорская свита выполняет глубокий врез палео-Дона, сопоставимый по абсолютным отметкам с современным. Она представлена мелкозернистым кварцевым песком, который переходит вниз по разрезу в гравийный песок с мелкой галькой кварца и фосфорита. Вверх по разрезу он сменяется супесью и суглинком. В целом, несмотря на отчетливо проявленные эрозионно-аккумулятивные циклы, аккумуляция в их пределах не намного превышает глубину эрозионного вреза, и образуемые этими свитами террасы по своему строению близки к вложенным и лишь на отдельных участках долин переходят в наложенные. Такой режим способствует в целом сохранению общих контуров Окско-Донской депрессии, сформированных на ранних этапах ее развития. Таким образом, на неогеновом этапе развития тектонической структуры Окско-Донской депрессии в характере вертикальных движений выделяется асимметричный цикл, начало которого приходится на конец среднего миоцена. Фаза активных погружений и образование общих контуров депрессии продолжается почти до конца миоцена. Инверсия движений происходит в конце миоцена – начале плиоцена. Этап восходящих движений приходится на ранний плиоцен, а этап новых погружений, значительно уступающих по своему размаху миоценовым, совпадает с поздним плиоценом. Вместе с тем, необходимо отметить, что отложения плиоцена смещены к западу впадины, а в ее широтном фрагменте – к югу, что нельзя объяснить только действием сил Кориолиса, которые обеспечивают правостороннюю асимметрию речной долины. Вероятно, такое смещение вызвано динамическим влиянием полосы активных поднятий на соседней территории Приволжской возвышенности.
Четвертичный структурно-вещественный комплекс на площади Окско-Донской депрессии сформирован сложным набором генетических типов континентальных образований, охватывающих широкий стратиграфический диапазон. Практически вся территория Окско-Донской депрессии находится в пределах распространения Донского ледникового языка. Отложения ледникового комплекса (собственно ледниковые образования – морена и водно-ледниковые отложения стадии наступания и отступания ледника) выступают в качестве важнейшего репера при стратиграфической корреляции разрезов. Они разделяют всю четвертичную толщу на доледниковые и послеледниковые образования. В силу высокой экзарационной активности Донского ледника доледниковые образования обладают существенно меньшей сохранностью, чем синхронные леднику и послеледниковые [19]. Они обычно сохраняются небольшими фрагментами в понижениях доледникового рельефа и в силу этого могут рассматриваться как один из диагностических признаков участков тектонических погружений. Напротив, на поднятых участках они полностью отсутствуют, и морена (часто в фациях напора) залегает непосредственно на коренных породах.
Среди доледникового комплекса наибольшее значение имеют аллювиальные отложения. В возрастном отношении они представлены кутейниковским надгоризонтом, криницким и нововоронежским горизонтами нижнего звена эоплейстоцена, острогожским и порт-катонским горизонтами верхнего эоплестоцена. Аллювий нижнего эоплейстоцена представлен преимущественно песчаными отложениями. Пески разнозернистые, кварцевые, в верхней части разрезов часто со слюдой. Их мощность колеблется от 5 до 10 м. Верхний эоплейстоцен образован песками, супесями и глинами (в верхней части разреза) общей мощностью до 40 м.
Нижний неоплейстоцен доледникового аллювиального комплекса – это петропавловский, покровский и ильинский горизонты. Петропавловский горизонт образован песками и суглинками мощностью до 15 м. Покровский горизонт имеет сходный литологический состав, а его мощность до 10 м. Ильинский горизонт делится на две части. Нижняя часть представлена песками и суглинками мощностью до 20 м, а верхняя, также представленная песками и суглинками, имеет мощность до 10 м.
Отложения ледникового комплекса образованы донским горизонтом. Донской горизонт объединяет водно-ледниковые отложения времени наступания ледника (пески с прослоями глин мощностью до 30 м); ледниковые отложения – морена выдавливания и напора (дислоцированные четвертичные и дочетвертичные отложения мощностью до 30 м); ледниковые отложения – моренные суглинки и глины с редким гравием и валунами кристаллических пород мощностью до 20 м; флювиогляциальные отложения гряд, озов и камов (пески мощностью до 50 м); водно-ледниковые отложения наледных озер и потоков (пески мощностью до 7 м); водно-ледниковые отложения времени отступания ледника (пески, суглинки мощностью до 20 м).
Важнейшей особенностью послеледниковых аллювиальных отложений является ярко выраженная ритмичность их разрезов, подчиненная изменениям климата. При этом каждая из речных террас объединяет в одном ритме отложения одного межледникового и одного ледникового горизонтов. Так, к первой надпойменной террасе относятся отложения ленинградского и осташковского горизонтов, ко второй надпойменной террасе – микулинского и калининского горизонтов верхнего звена неоплейстоцена, мучкапский и окский горизонты соответствуют 5 надпойменной террасе. Исключение составляют третья и четвертая надпойменные террасы, формирование которых после изъятия из региональной стратиграфической схемы днепровского ледникового и одинцовского межледникового горизонтов отнесено к московскому ледниковому горизонту. При этом отложения лихвинского межледниковья, в прежних построениях включавшихся в разрез четвертой надпойменной террасы, выделяются в самостоятельную стрелицкую свиту. Если к этому добавить, что на недавно вышедшей государственной карте четвертичных образований миллионного масштаба [20] граница распространения московской морены в области Донского ледникового языка проведена весьма условно, то становится ясно, что в этой области требуются дополнительные исследования.
В литологическом отношении послеледниковые отложения нижнего звена неоплейстоцена, представленные мучкапским и окским горизонтами, образованы аллювиальными, озерными и болотными отложениями (глины, суглинки, супеси, пески, диатомиты, гиттии, торф) общей мощностью до 30 м.
Аллювий среднего неоплейстоцена (стрелицкая и лискинская свиты, а также аллювий четвертой и третьей надпойменных террас) представлены песками, суглинками, озерным мергелем суммарной мощностью до 30 м.
К верхнему неоплейстоцену относятся аллювиальные отложения высокого (духовского) уровня второй надпойменной террасы (пески, суглинки мощностью до 30 м), сопоставляющиеся с микулинским (шкурлатская свита) и нижней частью калининского горизонта; аллювиальные отложения низкого (подклетненского) и среднего (павловского) уровней второй надпойменной террасы (пески, супеси мощностью до 20 м), сопоставляющиеся с верхней частью калининского горизонта; аллювиальные отложения высокого (костенковского) уровня первой надпойменной террасы (пески, суглинки мощностью до 20 м), сопоставляющиеся с ленинградским горизонтом; аллювиальные отложения низкого (борщевского) уровня первой надпойменной террасы (пески, суглинки мощностью до 20 м), относящиеся к осташковскому горизонту.
К голоцену отнесены аллювиальные отложения современных пойм, комплекс склоновых, болотных образований. Для анализа распределения по площади вертикальных тектонических движений особое значение имеет латеральное распространение флювиальных (аллювиальных и флювиогляциальных) отложений. Ширина площадок речных террас и долинных зандров тесно связаны с состоянием продольного профиля долины и на участках его «провисания» увеличиваются, обозначая возможные области относительных погружений. Напротив, в зонах поднятий наблюдается сужение террас. По этому признаку в пределах Окско-Донской впадины для четвертичного времени выделяется область относительных погружений (нижний–средний неоплейстоцен), совпадающая с северной частью депрессии; и область относительных погружений (средний неоплейстоцен) на крайнем юго-востоке впадины, в то время как область относительных поднятий может быть сопоставлена с центральной (широтной) частью депрессии (рис.).
В результате проведенного анализа литологических особенностей морских и континентальных отложений кайнозоя территории Окско-Донской депрессии можно выделить основные особенности истории ее формирования.
1. Для Окско-Донской впадины в целом отмечается волновой (колебательный во времени) характер развития вертикальных движений, выражающийся периодической сменой погружений поднятиями с общей меридиональной ориентировкой оси. Такой характер, судя по литологическим особенностям разрезов палеогена, прослеживался не только в неоген-четвертичное время, но и в палеогене. Таким образом, Окско-Донская впадина как неотектоническая структура обладает признаками унаследованного развития от палеогенового этапа.
2. На неотектоническом этапе заложение впадины приходится на средний миоцен, а развитие ее на новейшем этапе также характеризуется колебательным характером во времени, включающем две главные стадии прогибания: среднемиоценовую и плиоценовую.