L’ère secondaire, très longue période de calme géologique, est celle d’une Provence engloutie. Mais la mer est souvent peu profonde et, dans les marécages et lagunes, se déposent de nouveaux sédiments, calcaires, gypses, argile, sel. Ces sédiments constitueront, lors des grands plissements de l’ère tertiaire, le matériau de la plupart des montagnes de Provence. Preuve que l’eau était peu profonde, on a retrouvé les empreintes à deux ou trois doigts de dinosaures bipèdes. Un squelette de dinosaure semi-marin a d’ailleurs été découvert, en 1972, dans le plan calcaire de Canjuers.
Avec les mouvements de plus en plus fréquents, des barrières de récifs se créent dans les zones où la mer est le moins profonde. Ainsi se forment les accumulations calcaires qui constituent les Calanques et le massif de la Sainte-Baume, caractérisées par leur blancheur, leur luminosité, leur stature. Pendant ce temps, à plus grande profondeur, une sédimentation fine s’agglomère pour former la pierre de Cassis, qui a longtemps servi à la fabrication des éviers de la ville de Marseille.
A la fin de l’ère secondaire, un bombement est-ouest, dans la région de l’actuelle Durance, et un retrait progressif des mers, marquent la réapparition de la Provence. Sous l’effet de la chaleur tropicale apparaissent des gisements de bauxite ou d’ocre. Les grands reptiles terrestres prolifèrent et consomment au bord des marécages des quantités de graminées et de plantes à rhizomes estimées à 300 kg par jour et par animal. Sur les rives, les femelles déposent leur ponte. Leurs oeufs s’y sont conservés jusqu’à ce jour comme nulle part ailleurs.
Est-ce le combat inégal avec de nouveaux venus, crocodiles et tortues, est-ce plutôt, comme l’indique la présence de milliers d’œufs jamais éclos, un brusque refroidissement du climat ne permettant plus la reproduction, toujours est-il que l’ère secondaire s’achève avec la disparition de ces grands dinosaures herbivores qui ont été, au temps du Crétacé supérieur, les rois incontestés de la Provence.