Formation

Au cours du Tertiaire (65 à 2,6 millions d'années), l’Europe a été marquée par des contraintes dans la croûte terrestre découlant de la collision de la plaque africaine avec la plaque eurasienne. Un déploiement de chaînes de jeunes montagnes en fut le résultat dans le sud de l'Europe donnant naissance aux Alpes. Mais ces forces ont aussi laissé leur marque en Europe centrale. Un système de « Graben », fossé tectonique d'effondrement situé entre des failles normales en découla. Ce système peut être suivi depuis la mer du Nord sur la vallée du Rhin supérieure et de la vallée du Rhône jusqu'au sud de la France. La structure du fossé du « Oberrrheingraben » peut être clairement reconnue aujourd'hui dans le paysage.

 Le terme de Mainzer Becken, bassin de Mayence, est défini comme la zone frontalière du coté nord-ouest du fossé du « Oberrrheingraben » dont les niveaux ont moins diminué que le fossé en lui-même. Les affaissements ont créés sur une période depuis l'Eocène (il y a environ 55 millions d'années) jusqu’à la fin du Miocène (il y a environ 20 millions d'années) un bassin sédimentaire de zones lacustres dans lequel des sédiments environnants tels que les argiles, limons, sables et des marnes se sont accumulés.

La période de mer marginale
Durant la période pendant laquelle le niveau mondial de la mer était élevé, l'eau de mer a pu parvenir dans notre région et transforma le fossé « Oberrrheingraben » en un étroit détroit dont le bassin de Mayence formait une baie en forme de lagune.  Ces conditions sont visibles du fait de la présence importante de fossiles marins tels que poissons de mer, requins, coraux, escargots de mer et palourdes. Dans les eaux subtropicales vivaient aussi des lamantins. En 1902, un squelette presque complet de ce mammifère fut en autre découvert dans le puits d'argile de Florsheim (squelette exposé au Musée d'Histoire Naturelle de Mayence).

La plupart du temps, cependant, ces eaux étaient saumâtres. L'eau saumâtre est de l'eau avec une salinité réduite. Dans l'eau saumâtre, la plupart des organismes marins ne peuvent plus vivre et la plupart des organismes d'eau douce n’existent pas encore. Les quelques espèces qui peuvent y vivre sont en mesure de se développer en masse en raison de la faible concurrence.

Ainsi, on trouve dans le bassin de Mayence certaines horizons dans lesquelles seulement une ou quelques espèces de moules ou d'escargots apparaissent en masse et la séquence de horizons ont donné leurs noms historiques. Ainsi, les « Cyrenenmergel » (Marne à Cyrènes) de Hochheim doivent leur nom à la palourde Cyrène ; les couches du Cerithien à différentes espèces d'escargots Cerithium et les couches du Hydrobien dans laquelle se forment souvent des petites formations dans la roche de petits escargots de boue Hydrobia.

La période de mer marginale
du bassin de Mayence se termina avec le soulèvement progressif des Alpes et de ses contreforts sud allemands qui a conduit à la retraite des mers vers leur position actuelle. La lagune du bassin de Mayence se transforma en un paysage marqué par les origines du fleuve du Rhin.