Верхний протерозой
Наиболее древними породами осадочного чехла являются верхнерифейские отложения сердобской серии (каверинская и пересыпкинская свиты), вскрываемые в пределах Пачелмского прогиба (скважины в районе населенных пунктов Захарово и Каверино). Сложены они красноцветными песчаниками, переслаивающимися с конгломератами, т равелитами, алевролитами и аргиллитами. Сверху залегают глауконитовые песчаники, слюдистые аргиллиты и алевролиты зеленовато-серого цвета с Прослоями доломитов. Вскрытая мощность отложений 860 м .
На сильно размытой поверхности верхнерифейских отложений лежат отложения вендского комплекса, также представленные переслаивающимися толщами пестроцветных песчаников, алевролитов. аргиллитов и редко мергелей, объединяющимися в три серии (снизу вверх): пачелмскую, волынскую и валдайскую.
Пачелмские и Волынские отложения распространены в основном в 111 пределах Пачелмского прогиба (общая мощность 200 - 300 м). Валдайские отложения (мощность 200 - 260 м) распространены повсеместно
образования. Общая мощность вскрытых верхнепротерозойских отложений 1200 - 1800 м. Предполагаемая мощность всех отложений верхнего протерозоя в пределах Пачелмского прогиба 3500 - 4000 м (таблица стр3).
Пачелмский авлакоген образовался на рубеже среднего и верхнего рифея около 1 млрд лет назад. Заполнен он преимущественно континентальными осадками верхнего рифея.
На рубеже рифея и венда 680 млн лет назад в результате байкальского орогенеза на окраинах платформы в центре ее произошла структурная перестройка. На месте грабенообразного авлакогепа сформировалась обширная синеклиза, в которой происходило дальнейшее накопление континентальных и прибрежно-морских осадков вендского возраста, полностью снивелировавших неровности фундамента платформы.
С начала палеозоя территория области испытала поднятие в связи с каледонским, а затем и герцинским орогенезом, в результате чего здесь длительное время (185 млн лет) вплоть до среднего девона существовали континентальные условия, происходил интенсивный размыв ранее накопившихся отложений, вынос материала за пределы региона. В конце раннего - начале среднего девона началось прогибание земной коры и территория Рязанской области (как и весь центр европейской части страны) оказалась залитой морем.