Paleogen. Bu süxurlar ilk dəfə İ.M.Qubkin tərəfindən İncəçayla Gərançay arsında Kiçik Qafqazın şimal-şərq yamacında aşkar olunub təsfir edilmişdir. İncəçay və Tərtərçay kəsilişlərində aşağı və orta paleosen çöküntüləri yoxdur. Üst paleosen qatı İncəçay kəsilişində səthi yuyulmuş Təbaşir dövrü çöküntüləri üzərinə yatır. Eosençöküntüləri incəçay və Tərtərçay arası sahələrdə boz ,yaşılımtıl –boz mergelli gillərdən , mergellərdən və nadir hallarda qum daşlardan ibarətdir.
Üst Oliqosen və Alt Miosen yaşlı Maykop dəstəsi Tərtərçaydan şimalda ovalığın cənub –qərb sahilində geniş yayılaraq qalınlığı bir neçə metirə çatır. Bu çöküntülərin qalınlığı Naftalan ətrafında 2000 m-ə çatır. Ağcagil mərtəbəsinin çöküntüləri Kür-Araz ovalığı ərazisində Mirbəşir, Ağdaş, Jdanov və s. rayonlarda müxtəlif dərinliklərdə aşkar edilmişdir . Litaloji tərkiblərinə görə bu rayonlarda Ağcagil çöküntüləri , gil konqlomerat qumdaşı və nadir hallarda əhəng daşlarının növbələşməsindən ibarətdir. Çöküntülərin qalınlığı dəyişkən olub bir neçə on metirdən bir neçə yüz metirə çatır bu çöküntülərdə bir sıra yerlərdə artezian sularının olduğu aşkar edilmişdir.
Ağsu rayonunda Abşeron mərtəbəsi çöküntülərinin kəsilişi qonuru və qırmızımtıl –qonur, gillicələrin konqlomeratla növbələşməsindən ibarətdir. Gillicə və konqlomeratların olması bu süxurların kontinental şəraitdə çökməsini göstərir. Beləliklə , ovalığın şimal sərhədində şərqdən –qərbə doğru getdikcə Abşeron mərtəbəsi çöküntülərinin dəniz şəraitindən kontinental şəraitə keçdiyi qeyd edilir.
Abşeron mərtəbəsi Duzdağ və Bozdağ antiklinal qrışıqlığı sahəsində məlum olub dəniz fasialı gilli çöküntülərdən ibarətdir. İncəçay dərəsində Abşeron mərtəbəsi kəsilişinin üst qatının 30-40m qalınlığında olan çaqıl daşı layları təşkil edir. Abşeron mərtəbəsnin çöküntüləri ovalığın müxtəlif sahələrində neft kəşfiyatı və su axtarışı məqsədi üçün qazılmış quyular vasitəsi ilə də aşkar edilmişdir. Bu çöküntülər Qaradeyin, Bərgüşad , Sığırlı və Şirvan düzünü bir sıra kənd və rayonlarında artezian suları axtarışı məqsədi ilə qazılmış quyular vasitəsilə aşkar edilmişdir. Bu çöküntülər əksər hallarda gil, qum, gillicə və nadir hallarda çaqıl daşlarının növbələşməsindən ibarətdir. Kür çökəkliyində qırışıq əmələ gəlməsinin inkişafı dalğalı hərəkətlərin inkişafı ilə əlaqədardır. Bu hərəkətlərdə əsas yeri vertikal dalğalar tutur. Sinklinoriumun cənub qanadını Kiçik qafqazın dağ ətəyi , əsasən təbaşir monoklinalı təşkil edir. Bu monoklinal Qarabağ ovalığının alüvvial-delüvvüal çöküntülərinin altında yatır. Kür çayının sağ sahilində, Mill-Qarabağ massivi ərazisində ayrı-ayrı geomorfoloji elementlər ayrılır.Xəzər dəniz sahili düzənliyi cənub-şərqi Şirvanın müəyyən hissəsini turur.