Чередование опусканий и поднятий, происходивших вследствие тектонических процессов, обусловливало то трансгрессии (наступание) , то регрессии (отступание) моря. На суше в периоды отступаний моря под влиянием внешних сил происходило разрушение горных пород и снос продуктов разрушения (песков, глин) текучими водами в низины, озера, речные долины. Таким путем в течение многих миллионов лет накапливались осадочные толщи — так называемый платформенный чехол. Осадочные породы заполняли неровности фундамента и, в свою очередь, подвергались тектоническим воздействиям. В толще осадочных пород, покрывающих кристаллический фундамент, обнаружены морские отложения девонского, каменноугольного, юрского, мелового и палеогенового периодов. Палеозойские периоды находятся на глубинах нескольких сотен метров от поверхности, а породы мезозойской и кайнозойской эры выходят на поверхность. Немногочисленные обнажения юрских песков с прослоями глин есть на берегах рек Иссы, Шукши, Выши. Выход нижнемеловых песчано-глинистых отложений часто встречается в бассейнах рек Выши, Вада, Иссы, Вьяс-са, Пелетьмы, Шукши. Во многих местах появляются на поверхности верхнемеловые мелоподобные и окрем-нелые мергели, песчаники, опоки (опока — кремнисто-глинистая осадочная порода) . Для западной части области позднемеловая трансгрессия моря была последней. В кайнозойскую эру, начавшуюся около 70 млн, лет назад, морем покрывалась лишь восточная часть области в палеогеновом периоде. Общая мощность палеогеновых опок, песчаников, песков не более 30—50 м у западной границы их распространения, до 200—220 м — на востоке и юго-востоке области. Они перекрывают осадочные породы мелового периода. Современный облик поверхности области был в основном сформирован в неогеновом периоде, отличавшемся активизацией тектонических движений. На месте палеогенового моря возникает центральная часть Приволжской возвышенности. Меньше поднятия испытывает Керенско-Чембарская возвышенность, тектоническая основа которой была образована еще в палеозое. В неогене закладываются основные речные долины области — Суры, Мокши, Выши, Хопра и др. Последний период кайнозойской эры, продолжающийся и в настоящее время, был назван четвертичным. Он длится уже 1 млн. лет. В этот период на Земле произошло грандиозное оледенение, захватившее высокие широты и северного и южного полушарий. Было несколько оледенений. Максимальное оледенение Русской равнины получило название Днепровского. Оно захватывало западную часть области примерно до меридионального отрезка течения р. Суры. Ледник оставил после себя обломочный материал — морену. Остатки ее сохранились на водоразделах западной части области и встречаются местами в береговых обнажениях рек, балок, оврагов. Морена представляет собой суглинки с обломками каменных горных пород — валунов. Среди валунов есть местные горные породы, а также кристаллические породы: граниты, гнейсы, кварциты, доставленные ледником, из Карелии и Кольского полуострова. Мощность моренных отложений невелика и максимальной величины (15—20 м) достигает в доледниковых долинах. При таянии ледника стекающие воды оставляли маломощные крупнозернистые пески с мелкой галькой, которые пятнами встречаются на междуречьях и в долинах рек западной части области. Накопление четвертичных отложений происходило и в послеледниковое время. На горизонтальных поверхностях междуречий, на пологих склонах и у подножий возвышенностей залегают суглинки, являющиеся корой выветривания коренных пород. Кора выветривания образуется под совместным воздействием воздуха, воды и организмов на коренные породы, отчего они с поверхности изменяются и становятся рыхлыми.
Палеозойские периоды находятся на глубинах нескольких сотен метров от поверхности, а породы мезозойской и кайнозойской эры выходят на поверхность. Немногочисленные обнажения юрских песков с прослоями глин есть на берегах рек Иссы, Шукши, Выши. Выход нижнемеловых песчано-глинистых отложений часто встречается в бассейнах рек Выши, Вада, Иссы, Вьяс-са, Пелетьмы, Шукши. Во многих местах появляются на поверхности верхнемеловые мелоподобные и окрем-нелые мергели, песчаники, опоки (опока — кремнисто-глинистая осадочная порода) . Для западной части области позднемеловая трансгрессия моря была последней.
В кайнозойскую эру, начавшуюся около 70 млн, лет назад, морем покрывалась лишь восточная часть области в палеогеновом периоде. Общая мощность палеогеновых опок, песчаников, песков не более 30—50 м у западной границы их распространения, до 200—220 м — на востоке и юго-востоке области. Они перекрывают осадочные породы мелового периода.
Современный облик поверхности области был в основном сформирован в неогеновом периоде, отличавшемся активизацией тектонических движений. На месте палеогенового моря возникает центральная часть Приволжской возвышенности. Меньше поднятия испытывает Керенско-Чембарская возвышенность, тектоническая основа которой была образована еще в палеозое. В неогене закладываются основные речные долины области — Суры, Мокши, Выши, Хопра и др.
Последний период кайнозойской эры, продолжающийся и в настоящее время, был назван четвертичным. Он длится уже 1 млн. лет. В этот период на Земле произошло грандиозное оледенение, захватившее высокие широты и северного и южного полушарий. Было несколько оледенений. Максимальное оледенение Русской равнины получило название Днепровского. Оно захватывало западную часть области примерно до меридионального отрезка течения р. Суры. Ледник оставил после себя обломочный материал — морену. Остатки ее сохранились на водоразделах западной части области и встречаются местами в береговых обнажениях рек, балок, оврагов. Морена представляет собой суглинки с обломками каменных горных пород — валунов. Среди валунов есть местные горные породы, а также кристаллические породы: граниты, гнейсы, кварциты, доставленные ледником, из Карелии и Кольского полуострова. Мощность моренных отложений невелика и максимальной величины (15—20 м) достигает в доледниковых долинах.
При таянии ледника стекающие воды оставляли маломощные крупнозернистые пески с мелкой галькой, которые пятнами встречаются на междуречьях и в долинах рек западной части области.
Накопление четвертичных отложений происходило и в послеледниковое время. На горизонтальных поверхностях междуречий, на пологих склонах и у подножий возвышенностей залегают суглинки, являющиеся корой выветривания коренных пород. Кора выветривания образуется под совместным воздействием воздуха, воды и организмов на коренные породы, отчего они с поверхности изменяются и становятся рыхлыми.