Bereits während der Spätphase des Weichselglazials vor ca. 14000 Jahren begann im Salzigen See eine limnische Sedimentation, die schon während früherer quartärer Warmphasen große Teile des Beckens erfasst hatte. In dem zunächst sehr kleinen und flachen Wasserkörper setzte sich vor 12900 Jahren die Laacher See Tephra, eine Asche aus der Eruption des Laacher See Vulkans in der Eifel, ab. Während der Jüngeren Dryas, der letzten Kaltphase der Eiszeit, kam die Sedimentation für wenige 100 Jahre fast zum Erliegen. Sie setzte im Übergang zum Holozän, vor ca. 11500 Jahren, wieder ein und hielt dann über die gesamte Dauer des Holozäns an. Im Verlauf des Holozäns kam es im Salzigen See wiederholt zu Schwankungen im Salzgehalt und im Trophiegrad, die in der Vergesellschaftung von Schnecken und Ostrakoden, sowie in der chemischen Zusammensetzung der Sedimente, dokumentiert sind. Unklar ist noch, ob die Salzgehaltsschwankungen auf eine unterschiedliche Subrosionsaktivität oder auf Schwankungen der atmosphärischen Niederschläge zurückzuführen sind. Messungen der stabilen Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope in den Kalkschalen der Schnecken und Ostrakoden deuten zudem auf signifikante Temperaturschwankungen im Verlauf des Holozäns hin.

Der Bindersee als Restsee des ehemaligen Salzigen Sees bildete früher das nördliche Teilbecken, das nur durch eine schmale Verbindung im Bereich des Kernersees mit dem zentralen Becken verbunden war. Hier setzte die Seesedimentation erst vor ca. 11000 Jahren im Präboreal ein.

Dagegen ist der Süße See erst vor ca. 7000-8000 Jahren entstanden. Der See wies selbst in historischer Zeit einen deutlich höheren Seespiegel als heute auf. Das deutet darauf hin, dass eine Verbindung zwischen den Seen existiert hat und würde erklären, warum die Sedimentabfolgen aus den erbohrten Seen jeweils gemeinsame Entwicklungstrends zeigen.

Auf Grund des günstigen Klimas, der guten Böden und der reicher Erzfunde setzte in der Region der Mansfelder Seen schon früh die Besiedlung durch den Menschen ein. So sind beispielsweise in den Pollenvergesellschaftungen in den Seesedimenten Rodungsphasen dokumentiert, die auf eine ackerbauliche Nutzung hindeuten. Hohe Konzentrationen an Schwermetallen in den Seesedimenten die vor weniger als 2000 Jahren abgelagert wurden lassen sich auf einen verstärkten Abbau des unweit anstehenden Kupferschiefers seit dieser Zeit zurückführen.

Die geologischen Arbeiten an den Mansfelder Seen konzentrierten sich bisher auf den Salzigen See, und die Auswertungen der Analysedaten beschränkten sich auf qualitative Rekonstruktionen der Klima- und Umweltgeschichte. In Zukunft sollen vergleichbare Datensätze auch von den vorhandenen Kernen aus dem Süßen See und dem Binder See erarbeitet werden, und die Daten über zu erarbeitende bzw. anzupassende Transferfunktionen auch quantititav ausgewertet werden. Für diese Arbeiten wird eine finazielle Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) angestrebt.