Auf Gesteinsserien des Perms lagern diskordant Sedimente des Tertiär. Der Oberrotliegend-Unterbau des Mainzer Beckens gehört der Nahe-Senke, dem Pfälzer Sattel und der Vorhaardt-Senke an (Walter, 1995). Die Senken dienten als Sedimentationsbecken für Fanglomerate, Arkosen und pelitische Sedimente. Während des Rotliegend kam es zu verstärktem Porphyr-Vulkanismus. Seit dem Keuper (Trias) dominieren Abtragung und Einebenung das Gebiet.

Im Verlauf der Rheintalgrabenentwicklung kam es in alten Tälern und neugebildeten tektonischen Gräben zur Ablagerung von eozänen Basistonen. Einen Wechsel der Ablagerungsverhältnisse ab dem Unteroligozän zeigen die darauf folgenden marin bis brackischen Pechelbronner Schichten. Fortschreitende Meerestransgression seit Beginn des Mitteloligozäns brachte die Ton- und Mergelsteine des Rupel hervor. An den Westrändern des Mainzer Beckens kam es zeitgleich zur küstennahen Bildung der unteren Meeressande. Als brackisch-marines Sediment schließt der Schleichsand die Folge des mittleren Oligozäns ab. Im Oberoligozän folgen die brackischen Cyrenen-Mergel und anschließend die Süßwasserschichten mit Mergeln und einzelnen Bänken von Süßwasserkalken. Eine weitere Überflutung gegen Ende des Oligozäns, ließ in wechselnd marin-brackischen und brackisch-limnischen Ablagerungsräumen die Cerithien-, Corbicula- und Hydrobien-Schichten sedimentieren. In der Stratigraphie folgend sind die heute an die Grenze Mittel-Obermiozän zu stellenden Dinotherien-Sande mit reicher Säugetier-Fauna bekannt.

Abb. 1: Auflässige Kiesgrube Eckelsheim.

Abb. 2: Brandungs-Konglomerat der Porphyrinseln.

Abb. 3: Melanienkalk aus dem Miozän bei Mainz.