В сарматский век море проникло по бассейну Дона далеко на северо-восток, дойдя до р. Цымлы и образовав «Танаисский залив» Н.А. Соколова. Начало этой трансгрессии относится к последним моментам 2-го средиземноморского века, когда почти весь Понто-Каспийский бассейн заселился спаниодонтами. По окраинам его сохранилась средиземноморская фауна, ища убежища в бухтах: Конской, Новочеркасской и других., и обреченная на вымирание тут. Нет сомнения, что в это время существовала уже река, вливавшаяся в Танаисский залив (Новочеркасскую бухту), о чем свидетельствуют многочисленные цериты, гидобии, варьирующиеся Rissoa, неритины (Neritino Callista n. sp.), конгерии (C. Sandbergeri). Наконец, раз образовалась в нашем краю депрессия, заливаемая сарматским морем, то, с другой стороны, она должна была стягивать к себе и текучие воды суши, т.е. соединить их в речную систему. (см. указанные А.В.Павловым и А.Д.Архангельским дислокации, простиранием приближающиеся к N-S линии)

Tpaнсгрессия начала сарматского века была в области Танаисского залива совершенно ничтожна, но среднесарматская наступила быстро и проникла далеко внутрь страны.

У станицы Золотовской (выше устья Донца) наблюдается прорыв через каменноугольные песчаники, поставленные на голову и простирающиеся NW-SO, и каменноугольные сланцы. На правом берегу Дона эти породы обнажены и составляют береговые обрывы, вдаваясь в реку в вид скалистого мыса, а на левом скрыты речным аллювием и сыпучими песками. Впервые указаны в литературе выходы их на левом берегу, у ст. Золотовской отцом моим, я предполагал подробнее исследовать их для составления oписания 77 листа общ. геологической карты Евр. России, но в 1912 году их уже проследил и хорошо изучил студент Донского Алексеевского Политехническаго Института Акентьев, ныне печатающий о них специальную статью, я же своевременно не занялся ими, так как вообще исключил каменноугольные отложения Донецкого бассейна из программы своих исследований. Между тем, роль этой антиклинальной складки теперь как раз должна быть рассмотрена подробнее.

Совпадая с направлением Главного Антиклинала Донецкого каменноугольного бассейна, эта узкая и длинная (по простиранию) антиклиналь пересекает долину Дона и скрывается под песками речного наноса, переработанного ветром в дюнное поле, постепенно поднимающееся на водораздельную высокую степь между Доном и низовьями р. Сала. Некоторые формы выветривания песчаника показывают, что часть песка произошла in situ, именно из этих каменноуголъпых песчаников. На продолжении Золотовской антиклинали, в месте пересечения этою линией долины р. Сала, находится толща песков, содержащих вымытые или выпавшие из выветривающейся породы каменноугольные окаменелости, равно как в плиоценовые пески и глины с Unio maximus Penecke, (поп Fuchs) и др.,―(несмияновско-траилинские слои, о коих речь будет ниже). Тут же проходил берег сарматского и понтического морей.

Я говорил об этом подробнее раньше (500, стр 581), отмечая совпадение линии песков сало-манычского водораздела, заключающих каменноугольные окаменелости, с линией А.П.Карпинского (и Э. Зюсса), соединяющей Донецкий кряж и Мангышлак.

Необходимо подчеркнуть также, что в полосе антиклинальных складок низовьев р. Донца (в числе их и Золотовская антиклиналь) наблюдается наибольшее сужение площади развития понтических известняков и отсутствие известняков сарматских. Объяснение этого явления я уже предлагал (в 507 и 509), а теперь резюмирую его - прорываясь через сложно-антиклинальный хребет, Дон, в миоценовый период, образовал поперечную долину, и в силу боковой эрозии, расширил ее настолько, что средне-сарматская трансгрессия проникла через эту довольно узкую долину в депрессию, лежавшую к северу от названного кряжа (антиклинала).

Образовался северный бассейн (Константино-Цымлянский) Танаисского залива средне- и верхне-сарматского веков [497]. При относительной глубине этого бассейна, в нем отлагались известняки, тогда как в области пролива известняков не замечается.

Меотическая pегрессия увлекла за собою миценовые Дон и Донец, которые промыли и унесли все сарматские осадки в области пролива (древней поперечной долины), произведя еще особую допонтическую эрозию, следы коей заметны на палеогеновых толщах к северу и к юго-западу от пролива. Понтическая трансгрессия началась выполнением образовавшегося Танаисского лимана (а немного позже — залива) песками, потом отложила толщи одесского известняка. И опять понтическое море вторгается в Константино-Цымлянский бассейн через поперечную (назовем ее Золотовскою) долину, причем понтические известняки здесь занимают почти ту же площадь, что в сарматские.

Южнее входа в пролив, а также в области самого пролива отлагаются мощные песчаные толщи с понтическими раковинами. На левой стороне Дона, выше Золотовской станицы, известен понтический известняк только немного южнее станицы Романовской, где сохранился от размыва ничтожный клочек его.

От ст. Есауловской до ст. Цымлянской правый берег Дона представляет собой обширнейшее дюнное поле: это — миоценовые и прибрежные пески, многократно переработанные ветром, у ст. Цимлямской — понтические песчаники и известковистые пески, описанные Н.А. Соколовым, залегают на сарматском известняке, а сарматский известняк – на палеогеновых песках, песчаниках, кремнистых глинах и мергелях. В сармате я не нашел пресноводных элементов. Поэтому я полагал, что в сарматский век Дон или не существовал вовсе, или же представлял небольшую реку. В понтических же песках примесь пресноводных форм столь велика, что ясно сильное местное опреснение. На это указывают крупные Planorbis, похожие на Pl. corneus L

Перемещение Дона вправо (по закону Кориолиса-Бэра) смыло с левого берега все эти толщи. Но есть еще интересная котловина на правом берегу: между низовьями речек Кумшака и Кагальника, где отложились зеленые глины с фауной, не заключающей моллюсков, чуждых теперешнему Дону, а потому отнесенных мною в плейстоцену.

При устье р. Донца, непосредственно на головах каменноугольных сланцев, я нашел древнюю террасу с Paludlna diluviana и Corbicula fluminalis (постплиоцен); при слиянии р. Кундрючей с Донцом―тоже весьма древняя площадь речных дюн; по р. Донцу и нек. его притокам―плиоценовые пли плейстоценовые песчано-галечные террасы, не содержащие окаменелостей. Ниже устьев Донца правый берег слагается палеогеновыми песками, песчаниками (под которыми залегают каменноугольные песчаники), отчасти глинами, а выше― понтическими песками и известняками.

Близ стан. Раздорской палеогена уже не видно, а только понтические пески; еще ниже по течению Дона, в окрестостях г. Новочеркасска, выходят средиземноморское пески и мергели, над ними нижнесарматские пески и глины, выше ― меотические пески и понтический известняк. От стан. Аксайской до г. Ростова н./Д. в правом береге долины Дона видны и сарматские известняки, южнее исчезающие из облажений (размыты).

Левый берег долины р. Дона слагается лишь послетретичными суглинками.

В приманычских степях известны понтические и сарматские известняки, но на расстоянии (на восток) 50 верст по р. Салу и 75 верст по р. Мапыч. Промежуточное пространство слагается буроватыми суглинками, частью пресноводного, частью субаэральнаго происхождения. В конце плиоцена и в начале постплиоцена здесь имели место мощная эрозия и абразия.

Степь от г. Азова до устья р. Сала слагается морскими и пресноводными постплиоценовыми осадками.