Майкопские отложения перекрываются, часто со стратиграфическим несогласием, среднемиоценовыми отложениями.

В отличие от майкопской толщи, миоцен-плиоценовые отложения содержат значительно больше песчано-алевритового и карбонатного материала. Вероятно, поэтому толща осадочного выполнения Черноморской впадины, лежащая выше кровли майкопской серии, в сейсмической записи отличается многочисленностью почти горизонтально залегающих отражающих поверхностей.

Среди этих отражений выделяется сейсмический горизонт I. На шельфе Абхазии этот горизонт в первом приближении увязывается с подошвой мэотиса, вскрытой береговыми скважинами Пицунда 2, Очамчире 4 и Чолоки 3. В разрезе береговой скважины Очамчире 4 размытая кровля сарматского яруса вскрыта на глубине 680 м. Будучи выведен в глубоководную акваторию за пределы развития складок, сейсмический горизонт I прослеживается вдоль свода вала Шатского, несколько выделяясь интенсивностью записи среди смежных с ним отражающих поверхностей. Среднемиоценовые отложения (тарханский, чокракский, караганский горизонты) представлены песчано-глинистыми породами с прослоями мергелей и реже известняков. Этот литологический состав вероятно характерен и для среднемиоцен-сарматских отложений над валом Шатского.

Среднемиоценовые-сарматские отложения, ограниченные сверху отражающим сейсмическим горизонтом I, имеют над сводом вала Шатского сравнительно небольшие мощности, которые обычно составляют 200-500 м, но могут достигать 700 м. На небольших участках восточной части вала эти отложения размыты полностью.