Les niveaux fossilifères
Les gisements fossilifères les plus importants se trouvent dans la partie centrale de la série stratigraphique, à l’intérieur des roches sédimentaires carbonatées d’origine marine (calcaires et dolomies) qui se sont formées pendant la période du Trias. Au moins cinq niveaux particulièrement riches en fossiles ont été identifiés jusqu’à présent, à l’intérieur d’une succession de roches de plus de 600 mètres d’épaisseur datant du Trias Moyen et recouvrant un intervalle de temps de quatre millions d’années (il y a de 243 à 239 millions d’années).
Le niveau plus ancien est appelé « Zone limite bitumineuse », aujourd’hui renommé Formation de Besano. Il s’agit d’une formation rocheuse qui atteint 16 m d’épaisseur, caractérisée par l’alternance de bancs de dolomie, d'argiles bitumineuses et de cendres volcaniques (tuffes). Ce niveau est le mieux connu d'un point de vue stratigraphique et géochronologique, et il a donné lieu à la plupart des spectaculaires découvertes de poissons et de reptiles, en plus de fossiles stratigraphiques importants comme les ammonoïdes et les bivalves (daonelles).
Séparés par une série de dolomies d’une épaisseur d’environ 60 m, la Dolomie du San Giorgio, se succèdent ensuite cinq niveaux fossilifères superposés dans le Calcaire de Meride. Les trois premiers niveaux sont dans le Calcaire de Meride inférieur (Couches de la Cava inferiore, Couches de la Cava superiore et Couches de Cassina), et sont caractérisés par des bancs fins de calcaires laminés alternés avec des cendres volcaniques ; le niveau de la Kalkschieferzone, quant à lui, est caractérisé par une alternance de calcaires et de marnes. Ces couches ont livré beaucoup de fossiles de vertébrés et d'invertébrés, ainsi que les premiers insectes triasiques du Monte San Giorgio. Un nouveau niveau (Couches de Sceltrich) particulièrement riche en fossiles a été récemment découvert dans le Calcaire de Meride supérieur est à présent sous étude.
Grâce aux fouilles scientifiques de l'Institut et Musée de Paléontologie de l'Université de Zürich, du Musée Cantonal d’Histoire Naturelle de Lugano, du Musée Civique d’Histoire Naturelle de Milan et du Département de Sciences de la Terre de l’Université des Etudes de Milan, on a extrait plus de 20'000 fossiles de ces cinq strates. Au total, on compte environ 25 espèces de reptiles, 50 espèces de poissons, plus de 100 espèces d’invertébrés ainsi que plusieurs espèces de végétaux, en particulier des conifères. Les noms scientifiques attribués à ces organismes découverts pour la première fois rappellent les toponymes des lieux de la découverte, comme par exemple Ticinosuchus, Ceresiosaurus, Serpianosaurus, Besanosaurus ou Meridensia.
Profil stratigraphique du Monte San Giorgio avec ses niveaux fossilifères, © Commissione Scientifica Transnazionale MSG 2014