Отложения третичного периода делятся вообще на палеогеновые и неогеновые (рис. 4, 5, 6 и 7). Палеогеновые отложения представлены в восточной Днепровско Донецкой впадине, занимающей северную треть Ростовской обл., довольно полно. Они разделяются на палеоценовые, эоценовые и олигоценовые.
Самым древним горизонтом здешнего палеогена являются палеоценовые отложения в виде зеленовато - или голубовато-серых опок и нижележащих глауконитовых кремнистых и кварцевых песков, глауко-нитовых глин и фосфоритоносных песков (сызранско-саратовские слои). Выше палеоценовых отложений с непостоянно выдерживающимся перерывом залегают отложения каневского и бучакского ярусов (т. е. нижний и средний эоцен), представленные, главным образом, слоистыми песками, опоковидными песчаниками, окремнелыми песчаниками и песками, превращенными местами в свиту сливных песчаников и кварцитов мощностью 10-15 и более метров; в этих песчаниках находятся часто растительные остатки со включением тропических форм.
К отложениям следующего кверху киевского яруса палеогена нужно отнести небольшую толщу кварцевых песков, глинистые пески с фосфоритами, мергели, зеленоватые глины и опоки, преимущественно в южной части района.
Отложения харьковского яруса представлены зеленоватыми глауконитовыми песками и имеют ограниченное распространение; к полтавскому же ярусу должна отойти довольно мощная свита пестрых, железистых, каолинизированных мелкозернистых песков, развитых повсюду здесь на водоразделах.
Палеогеновые отложения в восточной части Донбасса, занимающей среднюю треть Ростовской обл., представлены здесь пластами -ярусов: сызранско-са-ратовского, каневского, бучакского, киевского, харьковского и полтавского.
Сызранско - саратовский ярус выражен галечниковым горизонтом с гальками кремня и фосфоритов; из этого горизонта проф. Григорович-Березовский недавно определил 20 видов, указывающих именно на этот ярус; по-видимому в верхнесаратовский век происходило здесь размывание низов палеоцена.
Рис. 5. Выход опоковидных пород по р. Калитве у хут. Карпово-Обрывского
Сызранско-саратовские слои представлены также зеленоватыми или голубоватыми опоками, глауконитовыми глинистыми песками и редко - фосфоритоносными песками.
Вышележащие отложения каневского и бучакского ярусов представлены плотными глинистыми песками, рыхлыми опоковидными песчаниками, серыми кварцевыми средне- и мелкозернистыми песками
с кварцитами и кварцитовидными песчаниками и прослоями вязкой зеленовато-серой глины; местами бучакские отложения представлены рыхлыми песчаниками с округло-угловатой формой зерен кварца, с прослоями песков с косой слоистостью; крупнозернистые пески встречаются обычно в виде линз или прослоев, достигающих мощности в 0,5-1,0 м.
В 1938 г. проф. Григорович-Березовский изучил бучак-скую фауну из бассейна рр. Калитвы и Глубокой (см. "Сборник по геологии и полезным ископаемым", изд. Яз.-Черноморского геологического управления, № 1, 1938 г.).
Киевский ярус представлен песчано-мергельной толщей и делится на нижний (пески) и верхний (мергели); местами верхне-киевские мергели сменяются опоковидной породой.
Харьковский ярус представлен глинистыми, опоковид-ными и песчаными породами со значительным скоплением в них глауконита; различают в них 3 отдела: нижний, средний и верхний.
Рис. 6. Нижнетретичные песчаники по р. Митякинке
Полтавский ярус в данном районе обычно представлен немыми различно окрашенными песками, которые внизу бывают крупно-и среднезерни-стыми, а вверху мелкозернистыми; кроме того, они слегка каолинизированы и иногда содержат небольшие прослои зеленовато-серых глин (очень жирных, пластичных), местами же в песках встречаются кремневые стяжения и кварциты.
На южной окраине Донецкого бассейна по верховьям pp. Б. и М. Несветая, Грушевки, Мокрого Керчика выходят только верхние отделы палеогена (киевский и харьковский ярусы), представленные опоками и кварцевыми и глауконитовыми песками.
По восточной окраине Донбасса (бассейн р. Дона - по pp. Б. и Средней Россоши, Кагальнику, Кумшаку и Цымле) выходят осадки бучакского, киевского, харьковского и полтавского ярусов. В бассейне pp. Сала и Маныча развиты осадки киевского и харьковского ярусов. Судя по общему характеру палеогеновой фауны в пределах Украины и Ростовской обл., мы имеем право считать, что огромный водный бассейн, покрывавший в нижнетретичную эпоху большую территорию на нашем юго-востоке, находился в связи, с одной стороны, с Волжским участком данного бассейна, и с другой - с Днепровским.