История неогенового периода на территории Крыма отчетливо раскрывается в пределах степного Крыма и Керченского полуострова.
Двигаясь по одной из долин рек Качи или Алмы, ее можно проследить последовательно, страница за страницей, вплоть до наших дней. Если памятники прошлого лежат в этой долине в виде горных пород, то осадки современного Черного моря формируются вдоль берегов на наших глазах. Мы можем наблюдать, как море отлагает береговые пляжи — литоральную зону моря — то из галек, то из ракушечного детритусового песка, состоящего из обломков раковин. Море проводит двойную, взаимно противоположную работу—разрушительную и созидательную. Оно прибоем разрушает прибрежные скалы, крутые берега и вместе с тем создает из разрушенного материала пласты морских осадков.
Крым в неогеновую эпоху представлял собою остров, но значительно больший, чем раньше. Его северный берег проходил севернее третьей гряды Крымских гор. Там, где располагается г. Симферополь, была прибрежная суша, но Гераклейский полуостров был еще под уровнем моря. Юго-западная равнина Керченского полуострова также была сушей и далеко вдавалась на восток в море. Тарханкутокий остров то появлялся на поверхности моря, то снова исчезал. Весь юг Украины и Таманский полуостров были заняты морем. Крымский остров лежал далеко от северных берегов моря.
В неогеновой истории юга СССР следует отметить одну особенность. Океан Тетис, раздробившись на ряд отдельных обширных бассейнов, перестал существовать как единое целое. Оставшиеся после него замкнутые бассейны на юге СССР и Европы претерпевали изменения, постепенно дробясь на еще более мелкие бассейны. Они то опреснялись водами, поступающими из рек, то снова осолонялись, получив кратковременное соединение с открытым морем. В зависимости от этих обстоятельств менялись и животный мир, населяющий их, и осадки, оставляемые этими морями.
На границе палеогена и неогена в Крыму происходили события, связанные с новым этапом орогенических движений — Аттической фазой Альпийской складчатости. Крымские горы вздымаются на высоту до 1500 м и выше. Осадки палеогеновых морей приподнимались по краям Крымских гор. На Керченском полуострове они сминаются в складки.
Орогенические движения вызывают трансгрессии и регрессии. Смена наступания и отступания моря фиксируется в перерывах в отложениях морских осадков и размыве уже отложенных слоев. Последнее особенно важно для геологов — историков Земли, так как перерывы отложений говорят о том, что море уходило из этого района, а размыв отложений, что оно снова приходило туда, где раньше была суша. Море, оставляя занятую территорию, открывает ее действию воздуха, солнца, ветра. Морские осадки заносятся пылью, песком, на них под влиянием деятельности микроорганизмов начинают образовываться почвы, появляются растения. Бывшее морское дно начинает жить жизнью суши. Затем, когда море снова приходит сюда, начинают опять отлагаться морские осадки. Но след, оставленный пребыванием этой территории на воздухе, остается в виде пластов наземных (террогенных) отложений. Он свидетельствует о перерыве морских отложений.
Неогеновая историй Крыма разбивается на два больших исторических этапа — миоцен и плиоцен, которые в свою очередь делятся на века. Миоцен включает в себя три века: второй средиземноморский, сарматский и меотический; плиоцен включает понтический, киммерийский, куяльницкий, акчагыльсиий и апшеронский века. Второй средиземноморской век — это собирательное название. Он обнимает собою тарханское, чокракское, караганское и конкское время — геологически небольшие, но исторически значительные для области Крыма отрезки времени.
Обстановка начала неогена не менялась и позже, если не считать Чокракского бассейна, когда на месте Тарханкутского полуострова поднялся материк, отделенный нешироким проливом на месте третьей гряды от главного Крымского острова.
Море в это время занимало южную часть степного Крыма, Азовское море и всю северную и восточную части Керченского полуострова. Обширное Чокракское море уходило вдоль северных склонов Кавказа далеко на восток, заливало современную котловину Каспия и проникало в пределы Закавказья.
Аналогичным было и Караганское море, которое сменило Чокракское. Оно заливало большую территорию суши. Его воды наступали на окружающие берега. В частности, весь степной Крым был занят водами Караганского моря. Только самая западная часть Тарханкутского полуострова была сушей. Широкая полоса берега Чокракского моря в районе третьей гряды была завоевана Караганским морем. Изучая осадки этого моря, мы можем теперь говорить о том, что более глубоководная часть его лежала на месте современного Азовского моря и Керченского пролива.
На территории степного Крыма и Керченского полуострова Караганское море было последним открытым морем. Мощные орогенические движения на юге СССР и Европы начинают дробить обширные моря на части, замыкая их среди гор. Таким переходным, от открытых к замкнутым морям, был Конкский бассейн, существовавший недолгое время. Горообразовательные процессы в области Альпийской зоны вызвали широкую трансгрессию Конкекого моря на юге Украины и на Кавказе. Море занимало также все новые и новые площади Крымского и Тарханкутского островов, пока не залило последний. Далеко на западе, в Юрских Альпах, замкнулся пролив, соединявший этот бассейн с океаном. Начало существовать знаменитое Сарматское море—первый замкнутый бассейн на юге Европы и СССР. В нем поселились моллюски, приспособленные к изменению солености воды. Сарматское море постепенно опреснялось. В осадках этого моря часто находят крупных китообразных, унаследованных от Майкопского моря. Мшанки, населявшие море в пределах Керченского полуострова, оставили после себя рифовые образования. Таковы Казантип, далеко выдающийся в море, мысы Зюк, Тархан и др. Казантип был атоллом в Сарматском море.
Берега Сарматского моря населяли многочисленные животные. Здесь была развита довольно пышная растительность. Ископаемые остатки животных говорят о том, что в сарматское время в Крыму жил предок лошади — шппариюн, существовали черепахи, ящерицы. Часто находят окаменелые стволы деревьев, свидетельствующие о том, что по берегам Сарматского моря были леса. Особенно богатыми были леса побережья Сарматского моря на Кавказе и в районе, начиная от Бессарабии и кончая Ростовской областью. По берегам росли болотный кипарис, сосна, тополь, граб, лесной орех, каштан, бук, дуб, грецкий орех, кавказские представители вязовых — дзелква и каркас, клен, лавр и боярышник. Среди перечисленных представителей древесных растений много таких, которые и сейчас занимают большое место в лесах Крыма и Кавказа. Не исключена возможность, что наши леса ведут свое начало от сарматской флоры.
Климат сарматского времени был довольно теплым. Море также было теплым, о чем свидетельствуют известняки. С осадками Сарматского моря связаны артезианские воды третьего горизонта питьевых вод Крыма, которые используются населением степного Крыма.
Следующий этап в жизни Крыма — мэотический век. Мэотическое море было по размерам немного меньше своего предшественника, и Крымский остров занимал в нем более значительное место. Больше того, к северо-западу от острова, на месте современного Тарханкутского полуострова, располагался архипелаг островков, примыкавших к вытянутому с запада на восток длинному, но узкому острову, занимавшему центральную часть степного Крыма. Таврический пролив отделял острова Крыма от Украинского материка и Еникальский пролив — от северо-западного мыса большого Кавказского полуострова. Таврический и Еникальский проливы были неглубокими, как и само море. Только в небольшой северной части Керченского полуострова, между Парпачским гребнем и мысами Казантип, Зюк и Тархан, да в юго-восточной части на мысе Такил лежала глубоководная часть бассейна.
Известняки Мэотического моря рассказывают о том, что начало и конец его ознаменовались новыми подвижками земной коры, обязанными горообразовательным процессам. В пределы юга СССР проходит волна соленых вод из открытого моря и приносит с собой смерть значительной части морского населения, унаследованного от Сарматского моря. Предполагают, что это вызвано было прорывом вод открытого моря через Трансэгейскую борозду, по которой сейчас соединяется Черное море со Средиземным. Уровень Мэотического моря был более низким по сравнению с уровнем океана.
Место ушедших со сцены сарматских моллюсков занимают новые виды фауны. Уже существовала к тому времени речная сеть юга СССР. Такие большие реки, как Дунай, Днестр, Днепр, Дон, несли свои воды в моря и опресняли значительные территории приустьевых областей. В реках жили пресноводные пластинчатожаберные моллюски унио, палюдины, в заводях их — планорбисы.
После их смерти опустевшие раковины речными потоками выносились в море, где погребались вместе с раковинами морских моллюсков. Из открытого моря проникают сюда новые пришельцы — пластинчатожаберные и брюхоногие моллюски.
Замечательным представителем морского животного мира в мэотическом море были мшанки мембранипоры, часто селившиеся там, где в сарматское время жили их предшественники. Мембранипоры строили рифы на тех же мысах — Казантип, Зюк и Тархан — и на других местах северной и восточной частей современного нам Керченского полуострова. В наши дни на месте их находятся возвышенности — холмы и гребни, в основании которых лежат мшанковые известняки.
В дельтах былых рек часто обнаруживаются остатки рыб, кости птиц и других животных, говорящие о составе животного мира.
Конец мэотического века характеризуется остановкой трансгрессии. Море начинает мелеть. Оно замкнулось. Таврический пролив обмелел и осушился. Закрылся пролив, соединяющий Мэотическое море с открытым морем. Широкий приток речных вод привел к опреснению и к новому вымиранию многих видов фауны. Остались многочисленные моллюски конгерии, легко переносящие пресную воду.
Мэотическое море оставило в Крыму богатые запасы строительного известняка (керченский известняк). Из этого известняка построена значительная часть домов крымских городов и селений.
Миоцен длился около 16 миллионов лет. Его сменило плиоценовое время.