Lange bevor die ersten Menschen in Mammendorf siedelten und noch bevor die Gletscher der Eiszeit über die Gegend zogen, war Mammendorf Teil der Ur-Nordsee. Mit der Erschließung des Tagebaus wurden umfangreiche Untersuchungen durch das Naturkundemuseum Magdeburg und die Universität Leipzig durchgeführt und dokumentiert. Dabei wurde eine der spektakulärsten Fundstellen paläogener Fossilien entdeckt. Trotz der topographisch exponierten Lage des Fundortes sind hier Sedimente mit einer mehrere 100 Tierarten umfassenden marinen Fauna erhalten geblieben.
Auf der Oberfläche des Festgesteins findet man oft Vertiefungen und Spalten, die mit Brandungsgeröllen, Resten von Meerestieren sowie grün gefärbten Sanden und Tonen gefüllt sind. Die Grünfärbung zeigt an, dass sich das Sediment im flachen Meereswasser abgelagert hat, da sich nur dort das grüne Mineral Glaukonit bilden konnte. Neben Schalen von Muscheln, Schnecken und Brachiopoden kann man auch Seeigel-Reste, Korallen, Haifischzähne und Gehörsteine von Fischen finden. Es handelt sich um Bewohner der Ur-Nordsee, die vor 35 bis 30 Millionen Jahren mehrmals Norddeutschland überflutete, nach Süden bis in den Raum Leipzig vordrang und an der damaligen Felsenküste der Mammendorfer Region ihre Spuren hinterließ.
