Viele Millionen Jahre vor der Entstehung Reinbeks lebten dort verschiedenste Meerestiere, deren versteinerte Überreste noch heute zu finden sind. Warum Reinbek in geologischer Hinsicht aber etwas ganz besonderes ist, weiß Eckart Bünning:
Das wohl älteste Relikt mit dem Namen Reinbek findet sich in der Geologie mit den Begriffen „Reinbeker Stufe“ für eine Zeitfolge in der Erdgeschichte und „Reinbeker Gestein“ für die in dieser Zeit abgelagerten Fossilien.
Im Zeitabschnitt des Mittleren Miozäns vor etwa 12 bis 15 Millionen Jahren hatte sich eine Meeresbucht gebildet, die über Westfalen und Norddeutschland bis in das westliche Mecklenburg reichte. Es war ein warmes Meer mit einer Lebewelt, wie sie teilweise im Mittelmeer anzutreffen ist. Muscheln, Schnecken, Nautilus, Seeigel und Krabben kamen neben den im Meeresboden lebenden Tieren vor. Abgestorbene Tiere sanken zu Boden und versteinerten im Laufe der Zeit mit einer sandigen kalkhaltigen Schlammschicht, die im Untergrund Norddeutschlands teils als festes Gestein, teils als sandige Schicht weit verbreitet ist.
Es ist eigentlich einem glücklichen Zufall zu verdanken, dass eine geologische Schicht den Namen des Ortes Reinbek trägt. Im Jahre 1845 wurde die Berlin-Hamburger Eisenbahn gebaut. Der Landbaumeister Friedrich Eduard Koch aus Güstrow, der ein ernsthafter Fossiliensammler war, führte die Bauaufsicht auf der Reinbeker Strecke. Im Forst Vorwerksbusch schnitt die Trasse in einen Abhang ein. Dort, am östlichen Ende der Bahnsenallee, stießen die Arbeiter auf Fossilien im Erdboden. Baumeister Koch wurde unverzüglich benachrichtigt. Er sammelte und konnte viele Exemplare, die in seiner Sammlung nicht vorkamen, bergen. Koch gab Informationen an Wissenschaftler weiter. Die Bestimmung der Arten reicht bis in diese Zeit zurück, vielmehr begann damals erst die wissenschaftliche Auswertung mit der Festlegung von Ablagerungsschichten und der Zuordnung von Arten, soweit diese denn bestimmt werden konnten.
Der Hamburger Arzt Karl Gottfried Zimmermann berichtete 1846 und noch einmal 1847 auf der Versammlung Deutscher Naturforscher und Ärzte über diese Funde. Die Schicht, die einige nur dort vorkommende Arten enthielt, wurde nun „Reinbeker Stufe“ benannt.
Prof. Dr. Karl Gripp fasste die Forschungsergebnisse zusammen und veröffentlichte 1961 in „Meyninana“ (einer Fachschrift für Fossilienforscher) in der Abhandlung „Zur Forschungsgeschichte des nordwestdeutschen Miocän“ auch die Erforschung der Reinbeker Schichten. Gripp hat ebenfalls in der Jubiläumsschrift „700 Jahre Reinbek“ 1938 über die örtliche Geologie berichtet. Neben der erwähnten Literatur hat Prof. Gripp, der übrigens ein paar Jahre in Reinbek gelebt hat, in seinem Werk „Erdgeschichte von Schleswig-Holstein“ die Reinbeker Schichten ausführlich behandelt. Die dort erwähnten Fundstücke aus Baustellen am Ende der Bucht- und Bahnsenallee wurden im Geologischen Staatsinstitut in Hamburg zusammengetragen, sie sind mit dem Institut im Zweiten Weltkrieg zerstört worden.
In der Folgezeit wurden beim Bau von Häusern am östlichen Ende der Bahnsen- und Buchtallee noch einmal versteinerte Schnecken und Muscheln gefunden. Schließlich wurde 1975 bei Ausschachtungsarbeiten für die Anlage der Kanalisation in der Buchtallee die „Reinbeker Stufe“ freigelegt. In dem teils sandigen, teils auch als festes Gestein vorgefundenen Boden konnten zahlreiche Fossilien geborgen werden. In den sandigen Schichten sind Fossilien lediglich als Verfärbung zu erkennen. Das feste Gestein wurde an Klüften und Rissen aufgeschlagen, dort fanden sich teilweise gut erhaltene Schnecken und Muscheln, einige sogar mit Erhaltung der Perlmuttschicht, meistens war aber lediglich ein Steinkern des Tierkörpers erhalten.
In der Nachkriegszeit stieß man bei den in die tieferen Bodenschichten reichenden Gründungen und Erkundungsbohrungen häufiger auf Reinbeker Gestein und konnte die Artenliste ergänzen. Besonders gut erhaltene schöne Stücke findet man in einigen Kiesgruben, wo während der letzten Eiszeiten ganze Schichtpakete vom Eis aufgenommen und zerrieben wurden. Die härteren Fossilien blieben erhalten und sind heute mit allen Einzelheiten der Schale, sogar mit Farberhaltung, als Besonderheiten in geologischen Museen oder Privatsammlungen zu betrachten.
