At the beginning of the Devonian about 416 MBP a flat sea extended the ocean Tethys to the south of a line from Cologne to Hannover. Temporarily an island string was lifted out this sea at the todays Hunsrueck and Taunus. This is proved by fossil Brachiopoda and Coral. From here you can see on top of the Hunsrueck, Taunus and Rochusberg the early Devonian rocks, which are classified into colored slate, gray phylite, Hermeskeil sandstone, Taunus quartzite and Hunsrueck slate. Hermeskeiler sandstone and the superposed Taunus quartzite were built of sand, that has been deposited near the coastline. These hard rocks are todays highest elevations around. The following depression caused their overlay by clay, which has been compressed to Hunsrueck slate. During the late Devonian and early Carboniferous about 360 MBP these mountains had been folded and long period of mainland began here.

Zu Beginn des Devon vor 416 Mio. Jahren erstreckte sich südlich der Linie Köln-Hannover ein flaches Meer als Ausläufer des Ozeans Tethys, aus dem sich zeitweise im heutigen Hunsrück und Taunus eine Inselkette heraus hob. Belegt wird dies durch Fossilien wie Brachiopoden und Korallen. Die von hier aus auf dem Hunsrück, dem Taunuskamm und dem Rochusberg sichtbaren unterdevonischen Gesteine gliedern sich in Bunte Schiefer, Graue Phylite, Hermeskeiler Sandstein, Taunusquarzit und Hunsrückschiefer. Hermeskeiler Sandstein sowie der ihn überlagernde Taunusquarzit entstanden aus Sanden, die küstennah abgelagert wurden. Dieses harte Gestein bildet heute die höchsten Erhebungen der Umgebung. Eine anschließende Absenkung führte zur Überlagerung mit Tonen, die unter hohem Druck zu den Hunsrückschiefern verfestigt wurden. Während des Oberdevon und zu Beginn des Karbon vor etwa 360 Mio. Jahren setzte die Faltung des Gebirges ein und eine lang anhaltende Festlandphase begann.

During the following millions of years the Rhenish Slate Mountains stayed mainland and erosion processes dominated. Mesozoic sediments have not been proved yet here.

In den anschließenden Jahrmillionen blieb das Rheinische Schiefergebirge Festland und es herrschten Abtragungsvorgänge vor. Mesozoische Sedimente wurden hier bisher nicht nachgewiesen.

The substratum of the Mainz Basin is built from rocks that originate from the Tertiary. 38 to 12 MBP the area of todays Rheinhessen was covered by a sea. This tertiary sea basin was about 50m deep and is named Mainz Basin. It was the bay of an arm of the sea that connected the ancient North Sea – a part of the opening North Atlantic Ocean – with the Para-Tethys – a part of the closing Tethys – in Paleogene. The formation of this sea happened in two phases intermitted by a siltation.

Die Gesteine im Untergrund des Mainzer Beckens stammen überwiegend aus dem Tertiär. Vor ca. 38 – 12 Mio. Jahren, war das Gebiet des heutigen Rheinhessens von einem Meer bedeckt. Dieses tertiäre Meeresbecken war bis zu 50m tief und wird heute als Mainzer Becken bezeichnet. Es stellt die Bucht eines Meeresarmes dar, der im Paläogen kurzzeitig die damalige Nordsee – ein Nebenmeer des sich öffnenden Nord-Atlantiks – mit der Paratethys - einem Nebenmeer der sich schließenden Tethys – verband. Die Meeresbildung verlief in zwei Phasen mit einer dazwischen liegenden Verlandungsphase.

38 to 25MBP the Oligocene sea and its coastline were similar to todays Caribbean. There were subtropical temperatures, the mean annual temperature was ca. 18°C (today 10,5°C).

On the sandy bay grew palm and bay trees. The water was populated by crocodiles, ocean turtles, sea cows, sharks, skates and a multitude of fishes. The land was populated by flamingos, pelicans, rhinos, apes and elephants.

Rupel formation and later with upcoming brackish water Cyrene marl were deposit on the sea bed and near the coastline sands. During the Late Oligocene the Mainz Basin was almost land.

Vor 38 – 25 Mio. Jahren waren das Oligozänmeer und seine Uferzonen etwa mit der heutigen Karibik vergleichbar. Es herrschten subtropische Temperaturen, die mittlere Jahrestemperatur lag bei ca. 18°C (gegenüber 10,5°C heute).

Auf den sandigen Buchten wuchsen Palmen und Lorbeerbäume. Im Wasser lebten Krokodile, Meeresschildkröten, Seekühe, Haie, Rochen und eine Vielzahl an Fischen. An Land lebten Flamingos, Pelikane, Nashörner, Affen und Elefanten.

Am Meeresboden lagerten sich zunächst Rupeltone, Schleichsand und mit zunehmend brackig werdendem Wasser Cyrenemergel ab, in den Küstenbereichen der untere und obere Meeressand. Im Ober-Oligozän war das Gebiet des Mainzer Beckens weitgehend verlandet.

25 to 12 MBP the Mainz Basin was part of a depression and a second sea phase took part. Unlike the sand and clay deposits during the Oligocene era lime sediments were then deposited. Todays plateaus and hills are built by them.

These strata are denoted from their type fossil, in chronology at first Cerithium stratum, then Corbicula stratum and at last Hydrobia lime stratum (Hydrobia elongata).

In all these Tertiary strata are up to 250m elevated. The border between Devonian and Tertiary rocks is located near the line Ruedesheim – Marienthal – northern Johannisberg. It marks the coastline of the Mainz Basin against the Rhenish Slate Mountains. Composite and bedding of the strata denote a cliff line, that is still there noticeable, where the ancient surge broke against the Taunus quartzite.

Vor 25 – 12 Mio. Jahren setzte wieder eine Senkung und damit verbunden eine zweite Meeresbildung ein. Im Gegensatz zu den sandig-mergeligen Ablagerungen des Oligozänmeeres wurden nun kalkige Sedimente abgelegt. Diese bilden heute die Plateaus und Hügel Rheinhessens.

Nach ihren Haupt-Fossilien werden diese Schichten in der zeitlichen Abfolge zuerst Cerithien- (Hornschnecke Cerithium), dann Corbiculaschichten (Körbchenmuschel Corbicula) und zuletzt Hydrobienkalk (ca. 4mm große korkenzieherförmige Wattschnecke Hydrobia elongata) genannt.

Insgesamt sind diese tertiären Sedimentschichten bis zu 250m mächtig. Die Grenze zwischen den devonischen und den tertiären Gesteinen verläuft etwa auf der Linie Rüdesheim – Marienthal – nördlich Johannisberg. Sie markiert den ungefähren Küstenverlauf des Mainzer Beckens gegen das aufsteigende Rheinische Schiefergebirge. Die Zusammensetzung und Lagerung der Gesteine deuten auf eine Steilküste hin, deren Kliffkante noch heute dort deutlich erkennbar ist, wo die Wellen gegen den Taunusquarzit brandeten.

The land phase of Rheinhessen began when the sea withdraw 11 to 3 MBP. Since then the Rhenish Slate Mountains elevated about 240m. Erosion processes predominate with the exception of the Rhine Graben, that is still depressing and therefor an accumulation area.

In Pliocene the todays Rhine, Main and Nahe river systems arose. They meandered through a flat rippled landscape.

The sandy strata of this period are denoted Dinotherium sands. The type fossil is the elephant like Dinotherium giganteum, that achieved a shoulder height of 5m.

Nachdem sich das Meer vor 11 – 3 Mio. Jahren zurückgezogen hat begann die festländische Phase Rheinhessens. Seit dieser Zeit ist es Hebungsgebiet; das Rheinische Schiefergebirge hob sich bis heute um bis zu 240m. Mit Ausnahme des Rheingrabens, der weiter einsinkt und so weiter Ablagerungsgebiet von Fluss-Sedimenten ist, beherrschen Abtragungs-Vorgänge das Geschehen.

Es bildeten sich der Ur-Rhein, der Ur-Main und die Ur-Nahe als Fluss-Systeme aus. Sie mäandrierten hier durch eine flachwellige Landschaft.

Die sandigen Ablagerungen aus dieser Zeit werden als Dinotheriensande bezeichnet, benannt nach Fossilien des Elefanten-ähnlichen Rüsseltieres Dinotherium giganteum, das eine Schulterhöhe von 5m erreichte.

From the beginning of Quaternary the temperature sunk noticeably. Cold periods with permafrost and warm periods with climates like today, partly almost warmer, altered. The glacial rivers cutted the lime strata into plateaus and so the basic shape of todays Rheinhessen landscape arose.

During the glacial cycles the Rhine deposited gravel to terraces. The oldest terraces (Main Terrace) are located near the Taunus edge, the middle and lower terraces are attached to these down to the Rhine like stairs. The sands and gravel are covered by Loess deposits in varying thickness. Apart from rests of the former glacial cycles todays Loess deposits arose mostly during the Wuerm glacial.

The quaternary Rhine was dam up the Rhenish Slate Mountains. Therefor the relatively soft tertiary rocks were eroded in the bottom of the wide Rhine valley. The Rhine flowed branched in multiple channels through the softer parts of the bedrock. The tougher components remained as islands, the channels were filled with sand and gravel.

Seit dem Beginn des Quartärs sank die Temperatur deutlich. Kaltzeiten mit Permafrost und Warmzeiten mit etwa heutigen Bedingungen – teilweise auch etwas wärmer – wechselten sich seitdem ab. Die kaltzeitlichen Flüsse zerschnitten die noch zusammenhängende Kalkstein-Schichttafel in mehrere Plateaus und bildeten so die Grundform der heutigen Landschaft Rheinhessens aus.

Während der Eiszeiten des Pleistozäns lagerte der Rhein Terrassenschotter ab. Die ältesten Terrassen (Hauptterrassen) liegen am Taunusrand, an den sich die Mittel- und Niederterrassen zum Rhein hin treppenförmig anschließen. Über die Sande und Kiese wurde, wiederum während der Kaltzeiten, durch äolische Vorgänge Löss in unterschiedlicher Mächtigkeit abgelagert. Abgesehen von wenigen Resten der älteren Eiszeiten handelt es sich heute vorwiegend um Löss der letzten Würm-Eiszeit.

Der quartäre Altrhein wurde vor dem Rheinischen Schiefergebirge aufgestaut. Dadurch wurden die relativ weichen Tertiärgesteine im Gebiet der hier sehr breiten Talsohle ausgeräumt. Der Rhein floss hier vielfach verzweigt in mehreren Rinnen durch die weicheren Bestandteile des Untergrundes. Die härteren Bestandteile blieben dazwischen als Inseln stehen. Die Rinnen wurden vom Rhein mit Sanden und Kiesen aufgefüllt.

Tafeln des Geoökologischen Lehrpfades Gau-Algesheim
Rathaus, Marktplatz 1, D-55435 Gau-Algesheim.

Wikipedia, Stichwörter Mainzer Becken und Rheinhessisches Hügelland.

DLR - Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum: Böden der Weinbergslagen Rheinhessens.