La sédimentation ne reprend qu’au Lutétien, dans diverses cuvettes lacustres ou palustres, sous un climat tropical (Calcaire lacustres de Bouxwiller 67, 68). Si les premiers signes de distension sont apparus au Crétacé, c’est au Priabonien que le Fossé rhénan s’individualise plus nettement.
La subsidence importante s’accompagne d’une surrection des marges (Vosges et de la Forêt-Noire) dont l’érosion permis jusqu’à la mise au jour des vieilles formations cristallines. Les produits de ces érosions alimenteront les conglomérats côtiers bordant d’une mer fluctuante.
Des périodes arides voient se déposer les couches salifères du Sud de l’Alsace (notamment du horst de Mulhouse), ainsi que les couches pétrolifères de Pechelbronn connues dans le Bas-Rhin. Au Stampien, la Mer du Nord envahit le graben, mais l’ensemble est probablement exondé par la suite, dénotant une pause dans l’évolution de l’extension intracontinentale.
- Genèse des conglomérats côtiers et paléoenvironnement à l’Oligocène (Duringer, 1988)
Progressivement depuis le Miocène la mer se retire définitivement laissant place à un milieu continental à sédimentation essentiellement clastique.
