Der "Mägenwiler Muschelkalk" ist eingebettet in die Schichten der Molasse, deren Entstehung in engem Zusammenhang mit der Bildung der Alpen steht. Ein kurzer Seitenblick auf die Bildung der Alpen erläutert daher das geologische Umfeld des "Mägenwiler Muschelkalkes".

Die Vorbereitungszeit der Alpenbildung umfasst den langen Zeitraum des Erdmittelalters (Trias-, Jura- und Kreidezeit; ca. 240-65 Millionen Jahre vor Heute). In dieser Zeitspanne bewegten sich die beiden Kontinentalplatten von Afrika und Europa voneinander weg. In dem grossen, in verschiedene Becken gegliederten Meer, das dazwischen lag und als "Tethys" bezeichnet wird, wurden Kalke, Sandsteine und Mergel abgelagert.

An der Wende vom Erdmittelalter zur Erdneuzeit (vor etwa 65 Millionen Jahren) starben nicht nur die Dinosaurier aus, es änderte sich auch die Bewegungsrichtung der Kontinente. Afrika und Europa begannen, sich aufeinander zuzubewegen. Es kam zum Zusammenstoss und an der Nahtstelle zur Bildung der Alpen, welche in mehreren Phasen verlief. Verschluckung, Überschiebung und Hebung von grossen Gesteinskomplexen, bestehend aus dem Untergrund und den Sedimenten aus dem Raume der Tethys, führten zum Verschwinden des Tethys-Meeres und zur Bildung des Hochgebirges der Alpen.
Mit der Hebung der Gesteine bis in grosse Meereshöhe war aber auch eine intensive Verwitterung verbunden. Das junge Gebirge wurde fortlaufend zerstört und abgetragen. Der Gesteinsschutt wurde durch Flüsse in die Vorlandsenken beidseits des Gebirges transportiert und dort abgelagert. Diese Ablagerungen werden als "Molasse" bezeichnet. Der Wort stammt aus der Romandie, wo ein feinkörniger, weicher Sandstein als "molasse" bezeichnet wurde. Heute ist der Begriff international gebräuchlich und bezeichnet allgemein solche fluviatilen Sedimente in den Vorlandsenken eines Gebirges. Wie man sich das vorzustellen hat, zeigt heute beispielsweise die Schwemmebene des Ganges am Fusse des Himalaja.

Im nördlichen Vorland der Alpen, dem heutigen Mittelland, setzten diese Molasseablagerungen zur Zeit des Höhepunktes der alpinen Gebirgsbildung vor etwa 35 Millionen Jahren ein. Der Gebirgsschutt wurde zunächst in einem flachen Meeresarm abgelagert, welcher jedoch aufgefüllt wurde, so dass grosse, breite Schuttfächer mit mäandrierenden Flüssen vom Gebirgsfuss bis zum Schwarzwald reichten. Durch das Gewicht der Ablagerungen senkte sich das Vorland ein, wohl auch als Ausgleichsbewegung zur anhaltenden Hebung des Gebirges. Dies führte vor rund 21 Millionen Jahren zu einem erneuten und letzten Vorstoss des Meeres ins Mittelland und damit nochmals zu Ablagerungen in einem seichten Meer und im Brackwasser. Vor etwa 17 Millionen Jahren wurde das Meer endgültig verdrängt, und die weiten Schuttkegel nahmen das ganze Mittelland ein. Entsprechend dieser Wechsel von Meeres- und Süsswasserablagerungen wird die Molasse der Schweiz wie folgt gegliedert (Ablagerungszeit in Millionen Jahren vor Heute):

Untere Meeresmolasse (35-27 Millionen Jahre)
Untere Süsswassermolasse (27-21 Millionen Jahre)
Obere Meeresmolasse (21-17 Millionen Jahre)
Obere Süsswassermolasse (17-11 Millionen Jahre)
Das Vorkommen des "Mägenwiler Muschelkalkes" liegt innerhalb der Oberen Meeresmolasse.

Die grossen Flüsse, welche zur Molassezeit den Erosionsschutt der Alpen verfrachteten, verloren am Übergang vom steilen Gebirge zum flacheren Schuttkegel an Schleppkraft und liessen daher zuerst die groben Gerölle und Steine in ausgedehnten Kiesbänken liegen. Die feineren Bestandteile wurden über den Schuttkegel transportiert und erst im ganz flachen Teil als Sand und Schlamm abgelagert. Bei Hochwasser wurde sicher ein Teil davon nochmals aufgewirbelt und weiter transportiert. Sand wurde flächenhaft und in Flussrinnen, Schlamm in flachen weiten Senken abgelagert. Diese Ablagerungen wurden durch das Gewicht der nachfolgenden Schichten zusammengedrückt, kompaktiert und durch Ausscheidung von Kalk in den Gesteinsporen zementiert. Durch diese Verfestigungsvorgänge ("Diagenese" genannt) wurden die lockeren Ablagerungen zu Gesteinen: Kies- und Geröllbänke am Gebirgsfuss wurden zu Nagelfluh-Konglomeraten), Sand zu Sandstein und Schlamm zu Mergel.

Die obersten Schichten der Oberen Süsswassermolasse weisen ein Alter von ca. 11 Millionen Jahren auf und werden von viel jüngeren Moränenablagerungen überdeckt. In diesem Zeitraum von gut 10 Millionen Jahren fehlen Ablagerungen und damit auch die Seiten im Geschichtsbuch des Geologen. Möglich ist, dass die Molasse-Sedimentation vor 11 Millionen Jahren aufgehört hat. Wahrscheinlicher ist aber, dass die Sedimentation weiter gegangen ist, die nach 11 Millionen Jahren vor Heute abgelagerten Schichten aber wieder abgetragen worden sind. Sicher ist nämlich, dass die Molasseschichten nach 11 Millionen Jahren vor Heute nochmals durch eine weitere Phase der Alpenbildung bewegt worden sind. In dieser Bewegungsphase wurden die Molasseschichten am Alpennordrand aufgeschoben und schiefgestellt {dazu gehören beispielsweise Rigi, Höhronen, Speer etc.). Gleichzeitig wurde auch das Juragebirge gefaltet. Das dazwischen liegende, mächtige Molassepaket des Mittellandes wurde hingegen nur wenig schiefgestellt und nicht gefaltet oder überschoben. Es hatte in dieser Bewegungsphase die Rolle einer trägen Masse zwischen Juragebirge und Alpen.

Im nördlichen Gebiet des Mittellandes, in grosser Entfernung zu den Alpen, bestehen die Molasse-Schichten aus einer unregelmässigen Abfolge von Sandsteinbänken und Mergelschichten, fast ohne Nagelfluh und nur mit einzelnen ganz dünnen Geröllhorizonten. Die Schichten sind generell fossilarm. Nur einzelne erhalten gebliebene Blätter und Pflanzenfragmente zeugen von einem warmen bis subtropischen Klima. In den marinen Sedimenten wurden einzelne Haifischzähne gefunden (ein 14 cm hoher Haifischzahn, gefunden in der Gegend von Lenzburg, muss einem Riesenhai gehört haben}, aber auch einzelne Schalen und Steinkerne von Muscheln.

Diese mindestens teilweise etwas monotone Abfolge von Sandsteinen und Mergeln bildet die geologische Umgebung von darin eingelagerten, absolut aussergewöhnlichen Schichtpaketen aus Muschelsandstein und Muschelkalk, eben dem "Mägenwiler Muschelkalk".


1.2 Zur Talbildung in den Eiszeiten

Gegen Ende der Erdneuzeit begann sich das Klima abzukühlen und am Ende der Tertiärzeit, vor etwa 2 Millionen Jahren, setzten die Eiszeiten ein (Zeitabschnitt des Quartärs}. In der zweitletzten Eiszeit, der Riss-Eiszeit, stiessen die Gletscher aus den Alpen bis in den Jura vor. Dieser Vorstoss war der grösste und begann vor etwa 200 000 Jahren. Er dauerte in mehreren Phasen bis etwa 125 000 Jahre vor Heute. Es ist anzunehmen, dass in dieser Vergletscherungsphase die grossen Talfurchen des Mittellandes entstanden sind (z. B. Reusstal oder Bünztal), indem die mächtigen Eisströme tiefe Furchen in den Untergrund aus Molassegesteinen erodierten. Demgegenüber waren die Eisströme der letzten, der Würm-Eiszeit weniger mächtig und reichten beim Maximalstand im Bünztal nur noch etwa bis nach Othmarsingen. Das Felsrelief (die Molasse-Oberfläche) wurde dabei nur noch wenig umgestaltet.

Die eiszeitlichen Gletscher haben aber nicht nur den Untergrund aus Molassegesteinen erodiert. Auf ihrem Rücken oder im Eis eingelagert haben sie auch grosse Schuttmengen aus den Alpen ins Mittelland transportiert und abgelagert. Davon zeugen die Moränenablagerungen, insbesondere die an der Stirn oder seitlich des Eisstromes abgelagerten Wallmoränen. Das Eis konnte auch grosse Blöcke transportieren, die Findlinge. Zudem wurde das Gesteinsmaterial an der Gletscherstirn durch Schmelzwässer weiter verschwemmt und in den vom Rissgletscher geschaffenen Felströgen als Schotter oder als feinkörnige Seeablagerungen wieder abgelagert. So sind diese tiefen Furchen im Felsuntergrund heute weitgehend mit Lockergesteinen wieder aufgefüllt. Der Molassefels ist nur noch an den Hügelzügen zwischen den Tälern sichtbar. Allerdings ist er auch dort noch vielfach von einer Moränendecke überzogen und verhüllt. Dies ist auch an der Stelle des Steinbruchs Steinhof der Fall. Nur der künstliche Einschnitt des Steinbruchs gewährt den Einblick in den Untergrund bis in die Schichten der Molasse.