3.1.Кристаллический фундамент

Тектоническая гетерогенность фундамента находит свое отражение и в его геологическом строении. Не затронутые процессами рифтогенеза блоки фундамента сложены преимущественно разнообразными гнейсами, метаэффузивами и мигматизированными кристаллическими сланцами архейского возраста. В пределах авлакогенов фундамент представлен мигматитами различного состава, сформировавшимися за счет частичного переплавления в ранеем протерозое пород архея. Рифтогенные структуры окаймлены линейно вытянутыми телами магнитосодержащих пород, которые трассируются по геофизическим данным и, вероятнее всего, представлены нижнепротерозойскими эффузивами и метаэффузивами основного состава.

3.2.Осадочный чехол Рифей

Второй (промежуточный) структурный мегакомплекс развит только в пределах Подмосковного и Пачелмского авлакогенов и представлен образованиями среднего и верхнего рифея. В Подмосковном авлакогене разрез среднего рифея начинается чередованием красноцветных аргиллитов и песчаников раменской серии, мощность которой превышает 1 577 м. Песчаники приурочены, главным образом, к низам серии, а в ее базальных слоях - содержат обломки кварцитов и кремней. Раменская серия перекрыта чередующими между собой аргиллитами и песчаниками коричневато-бурой, а в верхах разреза - черной окраски, обособленными в логиновскую серию. Для нее характерна карбонатизация аргиллитов вплоть до появления прослоев серых мергелей. Мощность логиновской серии до 315 м.

В Пачелмском авлакогене средний рифей в ранге каверинской серии, судя по смежным с востока разрезам, должен быть представлен преимущественно красноцветными песчаниками с прослоями гравелитов и конгломератов. Его мощность в Зарайском грабене не установлена и оценивается в 1 000 м.

Верхний рифей в Подмосковном авлакогене сложен павлово-посадской и ногинской сериями. Первый стратон характеризуется цикличным строением и сложен в нижней своей части (первый цикл) буровато-красными разнозернистыми песчаниками с доломитовым цементом, сменяющимися выше ритмичным чередованием серых аргиллитов, алевролитов и песчаников (кудиновская свита) мощностью до 305 м. Второй цикл (ореховская свита) представлен в основании розовато-серыми песчаниками, которые вверху по разрезу переслаиваются с желто-серыми и зеленовато-черными алевролитами и аргиллитами, общая мощность которых до 320 м. Ногинская серия образована в нижней своей части разнозернистыми песчаниками с глинистым цементом (фрязевская свита) мощностью до 167 м, а выше - грубозернистыми песчаниками с примесью пирокластического материала, перекрытыми темно-серыми и коричневато-красными аргиллитами (дрезнинская свита) общей мощностью до 195 м. Завершается серия ритмичным чередованием красно-фиолетовых, розовато- и зеленовато-серых песчаников, алевролитов и аргиллитов (рахмановская свита) мощностью до 145 м.

Разрез верхнего рифея Пачелмского авлакогена в пределах Московской области не изучен. Судя по разрезам Рязанской области, он должен начинаться песчаниками сомовской серии, перекрытыми пересыпкинской серией - аргиллитами с прослоями алевролитов и песчаников в основании, и завершаться ритмичным чередованием песчаников с переслаивающимися между собой аргиллитами, алевролитами и песчаниками, в совокупности образующих пачелмскую серию. Вероятно, сомовская серия развита повсеместно в пределах авлакогена, а пересыпкинская и пачелмская серии приурочены лишь к осевой части грабена, примыкающей к северному борту этой структуры. Ориентировочно мощность верхнего рифея здесь составляет 1 150 м.

Третий (верхний или плитный) мегакомплекс сложен породами венда и фанерозоя. Его полнота не зависит от рифтогенных структур и определяется общим тектоническим планом Московской синеклизы. Наиболее полные разрезы мегакомплекса установлены в приосевой части этой структуры - на севере области - и вскрыты у г.Переславль-Залесский параметрической скважиной 2 уже за пределами рассматриваемой территории. Повсеместно в пределах описываемой области мегакомплекс с размывом и стратиграфическим перерывом, отвечающим раннему венду, перекрывает породы кристаллического фундамента, а в пределах авлакогена - рифейские образования. В составе плитного мегакомплекса установлены вендско-кембрийский, девонско-триасовый, юрско-меловой и неоген-четвертичный структурные комплексы.