Kỷ Than Đá

Kỷ Than Đá
Nồng độ O 2 trung bình trong khí quyển giai đoạn này	Khoảng 32.3 Vol % (162 % so với giá trị hiện tại)
Nồng độ CO 2 trung bình trong khí quyển giai đoạn này	Khoảng 800 ppm (3 lần giá trị tiền công nghiệp)
Nhiệt độ bề mặt nước biển trong giai đoạn này	Khoảng 14 °C (0 °C trên mức hiện đại)
Mực nước biển (cao hơn ngày nay)	Giảm từ độ cao 120 m xuống mức hiện nay trong suốt thế Mississippian, sau đó tăng đều đặn lên khoảng 80 m vào cuối kỷ

Kỷ Than Đá, kỷ Thạch Thán hay Kỷ Cacbon (Carbon) (Carboniferous) là một đơn vị phân chia chính trong niên đại địa chất, kéo dài từ khi kết thúc kỷ Devon, vào khoảng 359,2 ± 2,5 triệu năm trước (Ma) tới khi bắt đầu kỷ Permi vào khoảng 299,0 ± 0,8 triệu năm trước (theo ICS, 2004). Giống như phần lớn các thời kỳ địa chất cổ khác, các tầng đá xác định điểm bắt đầu và kết thúc của kỷ này được xác định khá tốt, nhưng niên đại chính xác thì vẫn không chắc chắn trong phạm vi 5–10 triệu năm. Tên gọi trong một số ngôn ngữ để chỉ kỷ Than đá (carboniferous) có nguồn gốc từ tiếng Latinh để chỉ than đá là carbo, do các tầng than đá rộng lớn có niên đại vào thời kỳ này được tìm thấy tại khu vực miền tây châu Âu cũng như trên toàn thế giới. Một phần ba thời kỳ đầu tiên của kỷ này được gọi là thế Mississippi, còn khoảng thời gian còn lại được gọi là thế Pennsylvania. Các loài cây thuộc ngành Thông đã xuất hiện trong thời kỳ quan trọng và biết rõ này.

Từ nguyên và lịch sử

Sự phát triển của thang thời gian địa tầng kỷ Than Đá (kỷ Carboniferous) bắt đầu vào cuối thế kỷ 18. Thuật ngữ "Carboniferous" lần đầu tiên được nhà địa chất người Ireland Richard Kirwan sử dụng như một tính từ vào năm 1799 và sau đó được John Farey Sr. sử dụng trong tiêu đề có tựa đề "Các tầng than hoặc các tầng Carboniferous" vào năm 1811. Ban đầu, bốn đơn vị được gán cho kỷ Than Đá, theo thứ tự tăng dần là Đá sa thạch đỏ cổ, Đá vôi Carboniferous, Đá dăm Millstone và Các tầng than . Bốn đơn vị này được William Conybeare và William Phillips đặt vào một đơn vị Carboniferous được chính thức hóa vào năm 1822 và sau đó được Phillips đặt vào Hệ thống Carboniferous vào năm 1835. Đá sa thạch đỏ cổ sau này được coi là có niên đại kỷ Devon.

Sự tương đồng về trình tự giữa Quần đảo Anh và Tây Âu đã dẫn đến sự phát triển của một thang thời gian chung của châu Âu với Hệ thống Carboniferous được chia thành Dinantian dưới , chủ yếu là trầm tích cacbonat và Silesian trên với chủ yếu là trầm tích siliciclastic. Dinantian được chia thành các giai đoạn Tournaisian và Viséan . Silesian được chia thành các giai đoạn Namurian , Westphalian và Stephanian. Tournaisian có cùng độ dài với giai đoạn của Ủy ban Địa tầng Quốc tế (ICS), nhưng Viséan dài hơn, kéo dài đến Serpukhovian dưới.

Các nhà địa chất Bắc Mỹ đã nhận ra một địa tầng tương tự nhưng chia nó thành hai hệ thống thay vì một. Đó là chuỗi giàu cacbonat ở tầng dưới của Hệ thống Mississippian và chuỗi giàu siliciclastic và than đá ở tầng trên của Pennsylvanian. Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ đã chính thức công nhận hai hệ thống này vào năm 1953. Ở Nga, vào những năm 1840, các nhà địa chất Anh và Nga đã chia Kỷ Carboniferous (Kỷ Than Đá) thành các chuỗi Hạ, Trung và Thượng dựa trên các chuỗi của Nga. Vào những năm 1890, chúng trở thành các giai đoạn Dinantian, Moscovian và Uralian. Serpukivian được đề xuất là một phần của Kỷ Carboniferous Hạ (Kỷ Than Đá Hạ), và Kỷ Carboniferous Thượng (Kỷ Than Đá Thượng) được chia thành Moscovian và Gzhelian. Bashkirian được thêm vào năm 1934.

Năm 1975, Ủy ban Địa tầng Quốc tế (ICS) chính thức phê chuẩn Hệ thống Carboniferous, với các hệ thống con Mississippian và Pennsylvanian từ thang thời gian Bắc Mỹ, các giai đoạn Tournaisian và Visean từ Tây Âu và Serpukhovian, Bashkirian, Moscovian, Kasimovian và Gzhelian từ Nga. Với việc phê chuẩn chính thức Hệ thống Carboniferous, các thuật ngữ Dinantian, Silesian, Namurian, Westphalian và Stephanian trở nên dư thừa, mặc dù ba thuật ngữ sau vẫn được sử dụng phổ biến ở Tây Âu.

Phân chia địa chất

Địa tầng học

Các giai đoạn có thể được xác định trên phạm vi toàn cầu hoặc khu vực. Đối với tương quan địa tầng toàn cầu, Ủy ban Địa tầng Quốc tế (ICS) phê chuẩn các giai đoạn toàn cầu dựa trên Mặt cắt và Điểm chuẩn Địa tầng Ranh giới Toàn cầu (GSSP) từ một tầng duy nhất (một lớp địa tầng ) xác định ranh giới dưới của giai đoạn. Chỉ có ranh giới của Hệ thống kỷ Than Đá (Carboniferous) và ba đáy giai đoạn được xác định bằng các mặt cắt và điểm chuẩn địa tầng toàn cầu do tính phức tạp của địa chất. Các phân chia của ICS từ trẻ nhất đến già nhất như sau:

Hệ	Thống (tây bắc châu Âu)	Bậc (NW Europe)	Thống (ICS)	Bậc (ICS)	Niên đại (Ma)
Permi					trẻ hơn
Than đá	Silesia	Staphanus	Pennsylvania	Gzhel	298,9–303,7
		Westphalia		Kasimov	303,7–307,0
				Moskva	307,0–315,2
				Bashkiria	315,2–323,2
		Namur
			Mississippi	Serpukhov	323,2–330,9
	Dinant	Visé		Visé	330,9–346,7
		Tournai		Tournai	346,7–358,9
Devon					cổ hơn
Phân chia kỷ Than đá tại châu Âu so với các tầng chính thức của ICS (năm 2018)

Kỷ Than Đá thông thường được chia thành các thế Pennsylvania (muộn) và Mississippi (sớm). Các tầng động vật từ trẻ nhất tới già nhất, cùng với một số đơn vị phân chia nhỏ của chúng, là:

• Pennsylvania muộn: tầng Gzhel (muộn nhất)
  • Noginsk/Virgilia (một phần)
• Pennsylvania muộn: tầng Kasimov
  • Klazminski
  • Dorogomilovks/Virgilia (một phần)
  • Chamovnichesk/Cantabria/Missouri
  • Krevyakinsk/Cantabria/Missouri
• Pennsylvania giữa: tầng Moskva
  • Myachkovsk/Bolsov/Desmoinesia
  • Podolsk/Desmoinesia
  • Kashirsk/Atokan
  • Vereisk/Bolsov/Atokan
• Pennsylvania sớm: tầng Bashkiria/Morrowan
  • Melekessk/Duckmantia
  • Cheremshansk/Langsettia
  • Yeadonia
  • Marsdenia
  • Kinderscoutia
• Mississippi muộn: tầng Serpukhov
  • Alportia
  • Chokieria/Chesteria/Elviria
  • Arnsbergia/Elviria
  • Pendleia
• Mississippi giữa: tầng Visé
  • Brigantia/St. Genevieve/Gasperia/Chesteria
  • Asbia/Meramecia
  • Holkeria/Salem
  • Arundia/Warsaw/Meramecia
  • Chadia/Keokuk/Osagea/Osage (một phần)
• Mississippi sớm: tầng Tournai (cổ nhất)
  • Ivoria/Osagea/Osage (một phần)
  • Hastaria/Kinderhookia/Chautauquan/Chouteau

Thế Mississippi

Thế Mississippi được Alexander Winchell đề xuất vào năm 1870, được đặt tên theo sự lộ diện rộng rãi của đá vôi kỷ Than Đá hạ (Carboniferous hạ) ở thung lũng sông Mississippi thượng nguồn. Trong thế Mississippi, có sự kết nối biển giữa Paleo-Tethys và Panthalassa thông qua Đại dương Rheic, dẫn đến sự phân bố gần như toàn cầu của quần thể động vật biển và do đó cho phép tương quan rộng rãi bằng cách sử dụng địa tầng sinh học biển. Tuy nhiên, có rất ít đá núi lửa thuộc thế Mississippi và do đó việc xác định niên đại phóng xạ rất khó khăn.

Tầng Tournai được đặt tên theo thành phố Tournai của Bỉ. Nó được giới thiệu trong tài liệu khoa học bởi nhà địa chất người Bỉ André Dumont vào năm 1832. GSSP cho đáy của Hệ thống kỷ Than Đá (Carboniferous), thế Mississippi và Tầng Tournai nằm ở mặt cắt La Serre ở Montagne Noire, miền nam nước Pháp. Nó được xác định bởi sự xuất hiện đầu tiên của conodont Siphonodella sulcata trong dòng tiến hóa từ Siphonodella praesulcata đến Siphonodella sulcata. Điều này đã được ICS phê chuẩn vào năm 1990. Tuy nhiên, vào năm 2006, nghiên cứu sâu hơn đã tiết lộ sự hiện diện của Siphonodella sulcata bên dưới ranh giới, và sự hiện diện của Siphonodella praesulcata và Siphonodella sulcata cùng nhau phía trên một sự bất chỉnh hợp cục bộ. Điều này có nghĩa là sự tiến hóa của loài này sang loài khác, định nghĩa của ranh giới, không được nhìn thấy tại địa điểm La Serre, khiến việc tương quan chính xác trở nên khó khăn.

Sơ đồ phân chia khu vực địa lý của Kỷ Than Đá

Tầng Visé được André Dumont giới thiệu vào năm 1832 và được đặt tên theo thành phố Visé, tỉnh Liège, Bỉ. Năm 1967, đáy của Vise được chính thức xác định là đá vôi đen đầu tiên trong tướng Leffe tại Mặt cắt Bastion trong Lưu vực Dinant . Những thay đổi này hiện được cho là do yếu tố sinh thái thúc đẩy chứ không phải do thay đổi tiến hóa, và do đó vị trí này không được sử dụng cho GSSP. Thay vào đó, GSSP cho đáy của Vise nằm ở Lớp 83 của chuỗi đá vôi và đá phiến màu xám đậm tại mặt cắt tại tỉnh Quảng Tây, miền nam Trung Quốc. Nó được xác định bởi sự xuất hiện đầu tiên của loài Fusulinida Eoparastaffella simplex trong dòng tiến hóa Eoparastaffella ovalis – Eoparastaffella simplex và đã được phê chuẩn vào năm 2009.

Tầng Serpukhov được đề xuất vào năm 1890 bởi nhà địa tầng học người Nga Sergei Nikitin. Nó được đặt tên theo thành phố Serpukhov, gần Moscow và hiện tại thiếu GSSP được xác định. Ranh giới Vise-Serpukhov trùng với một thời kỳ băng hà lớn. Sự sụt giảm mực nước biển và những thay đổi khí hậu dẫn đến mất kết nối giữa các lưu vực biển và tính đặc hữu của quần thể động vật biển trên khắp rìa Nga. Điều này có nghĩa là những thay đổi trong quần thể sinh vật là do môi trường chứ không phải do tiến hóa, khiến việc tương quan rộng hơn trở nên khó khăn. Công việc đang được tiến hành ở Ural và tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc để tìm một địa điểm thích hợp cho GSSP với định nghĩa được đề xuất cho đáy của Serpukhov là sự xuất hiện đầu tiên của conodont Lochriea ziegleri .

Thế Pennsylvania

Thế Pennsylvania được JJStevenson đề xuất vào năm 1888, được đặt tên theo các tầng đá giàu than đá phổ biến trên khắp tiểu bang Pennsylvania. Việc đóng cửa Đại dương Rheic và sự hình thành Pangea (Toàn Lục Địa) trong thế Pennsylvania, cùng với sự đóng băng trên diện rộng khắp Gondwana đã dẫn đến những thay đổi lớn về khí hậu và mực nước biển, hạn chế quần thể động vật biển ở các khu vực địa lý cụ thể, do đó làm giảm sự tương quan địa tầng sinh học trên diện rộng. Các sự kiện núi lửa rộng lớn liên quan đến sự hình thành Pangea đồng nghĩa với việc có thể xác định niên đại phóng xạ nhiều hơn so với thế Mississippi.

Tầng Bashkiria được nhà địa tầng học người Nga Sofia Semikhatova đề xuất vào năm 1934. Nó được đặt tên theo Bashkiria, tên tiếng Nga lúc bấy giờ của nước cộng hòa Bashkortostan ở dãy núi Ural phía nam của Nga. GSSP cho đáy của thế Pennsylvanian và tầng Bashkiria nằm ở Hẻm núi Arrow ở Nevada, Hoa Kỳ (Mỹ) và được phê chuẩn vào năm 1996. Nó được xác định bởi sự xuất hiện đầu tiên của conodont Declinognathodus noduliferus. Hẻm núi Arrow nằm trong một vùng biển nhiệt đới nông trải dài từ Nam California đến Alaska. Ranh giới nằm trong một chuỗi chu kỳ gồm đá vôi xâm lấn và đá sa thạch mịn và đá bùn thoái lui và đá vôi vụn.

Tầng Moskva (Moscovian) được đặt tên theo đá vôi biển nông và đất sét nhiều màu sắc được tìm thấy xung quanh Moscow, Nga. Nó được Sergei Nikitin giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1890. Hiện tại, Tầng Moskva thiếu GSSP được xác định. Loài fusulinid Aljutovella aljutovica có thể được sử dụng để xác định ranh giới của Tầng Moskva (Moscovian) trên khắp các rìa phía bắc và phía đông của Pangea (Toàn Lục Địa), tuy nhiên, nó bị hạn chế về khu vực địa lý, có nghĩa là nó không thể được sử dụng cho các mối tương quan toàn cầu. Sự xuất hiện đầu tiên của conodonts Declinognathodus donetzianus hoặc Idiognathoides postsulcatus đã được đề xuất như một loài đánh dấu ranh giới và các địa điểm tiềm năng ở Ural và tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc đang được xem xét.

Tầng Kasimov (Kasimovian) là giai đoạn đầu tiên trong Thế Pennsylvania Thượng. Nó được đặt tên theo thành phố Kasimov của Nga và ban đầu được đưa vào định nghĩa Tầng Moskva (Moscovian) năm 1890 của Nikitin. Nó lần đầu tiên được AP Ivanov công nhận là một đơn vị riêng biệt vào năm 1926, người đã đặt tên cho nó là "Tiguliferina" theo tên một loại động vật tay cuộn. Ranh giới của Tầng Kasimov (Kasimovian) bao gồm một giai đoạn mực nước biển toàn cầu thấp, dẫn đến sự không phù hợp trong nhiều chuỗi của thời kỳ này. Điều này đã gây khó khăn trong việc tìm kiếm hệ động vật biển phù hợp có thể được sử dụng để đối chiếu các ranh giới trên toàn thế giới. Tầng Kasimov (Kasimovian) hiện thiếu GSSP được xác định; các địa điểm tiềm năng ở phía nam dãy Ural, tây nam Hoa Kỳ (Mỹ) và tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc đang được xem xét.

Vùng Gzhelian được đặt tên theo làng Gzhel (selo) của Nga, tỉnh Moscow, gần Ramenskoye, không xa Moscow. Tên và địa điểm điển hình được Sergei Nikitin xác định vào năm 1890. Hiện tại, vùng Gzhelian thiếu GSSP được xác định. Sự xuất hiện đầu tiên của loài fusulinid Rauserites rossicus và Rauserites stuckenbergi có thể được sử dụng ở Biển Boreal và vùng Paleo-Tethyan nhưng không phải ở rìa phía đông Pangea (Toàn Lục Địa) hoặc Panthalassa. Các địa điểm tiềm năng ở Ural và tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc cho GSSP đang được xem xét.

GSSP cho phần đáy của kỷ Permi (Kỷ Nhị Điệp) nằm ở thung lũng sông Aidaralash gần Aqtöbe, Kazakhstan và đã được phê chuẩn vào năm 1996. Sự bắt đầu của giai đoạn này được xác định bởi sự xuất hiện đầu tiên của conodont Streptognathodus postfusus.

Chu kỳ thời gian

Chu kỳ trầm tích là một chuỗi các đá trầm tích biển và phi biển, được lắng đọng trong một chu kỳ trầm tích duy nhất, với bề mặt xói mòn ở đáy. Trong khi các chu kỳ trầm tích riêng lẻ thường chỉ dày vài mét đến vài chục mét, các chuỗi chu kỳ trầm tích có thể dày hàng trăm đến hàng nghìn mét và chứa hàng chục đến hàng trăm chu kỳ trầm tích riêng lẻ. Chu kỳ trầm tích được lắng đọng dọc theo thềm lục địa, nơi độ dốc rất nhẹ của thềm lục địa có nghĩa là ngay cả những thay đổi nhỏ về mực nước biển cũng dẫn đến sự tiến hoặc lùi lớn của biển. Thành phần thạch học của chu kỳ trầm tích thay đổi từ đá bùn và đá cacbonat chiếm ưu thế đến các chuỗi trầm tích siliciclastic thô chiếm ưu thế tùy thuộc vào địa hình cổ, khí hậu và nguồn cung cấp trầm tích cho thềm lục địa.

Vách đá với các lớp đá vôi màu xám nhạt phủ lên trên là đá sa thạch màu cam, phía trên nữa là các lớp đá bùn và đá vôi màu xám nhạt hơn. Một vết nứt lớn trong đá vôi được lấp đầy bởi một phần đá sa thạch phình ra ăn sâu vào trong đá vôi. Mặt cắt vách đá xuyên qua Hệ tầng Đá vôi Bến tàu Đỏ tầng Serpukhov (Serpukhovian), Xứ Wales, Vương Quốc Anh. Một lớp đá vôi biển ở chân vách đá được phủ lên bởi một lớp đá sa thạch sông màu cam. Sự lộ thiên của đá vôi trong thời kỳ mực nước biển giảm đã dẫn đến sự hình thành bề mặt karst, sau đó được lấp đầy bởi cát sông. Một lớp đá bùn sét mỏng, có nguồn gốc từ cửa sông, phủ lên trên lớp đá sa thạch, và lớp đá sa thạch này lại được phủ lên bởi một lớp đá vôi biển thứ hai.

Giai đoạn chính của quá trình lắng đọng cyclothem diễn ra trong Kỳ Băng hà Đại Cổ Sinh (Paleozoic) muộn từ cuối thế Mississippi đến đầu kỷ Permi (kỷ Nhị Điệp), khi sự hình thành và tan rã của các tảng băng dẫn đến những thay đổi nhanh chóng về mực nước biển toàn cầu. Sự phát triển của các tảng băng đã khiến mực nước biển toàn cầu giảm xuống do nước bị giữ lại trong các sông băng. Mực nước biển giảm xuống đã làm lộ ra những vùng rộng lớn của thềm lục địa, nơi các hệ thống sông ngòi xói mòn các kênh và thung lũng và thảm thực vật phá vỡ bề mặt để tạo thành đất. Các trầm tích phi biển được lắng đọng trên bề mặt xói mòn này tạo thành đáy của cyclothem. Khi mực nước biển bắt đầu dâng cao, các con sông chảy qua những vùng đất ngập nước ngày càng nhiều gồm đầm lầy và hồ. Các đầm lầy than bùn phát triển trong điều kiện ẩm ướt và thiếu oxy này, dẫn đến sự hình thành than đá. Với mực nước biển tiếp tục dâng cao, đường bờ biển di chuyển vào đất liền và các đồng bằng châu thổ, đầm phá và cửa sông phát triển; trầm tích của chúng được lắng đọng trên các đầm lầy than bùn. Khi các điều kiện biển hoàn toàn được thiết lập, đá vôi đã thay thế các trầm tích biển ven bờ này. Đá vôi lần lượt bị phủ lên bởi đá phiến đen nước sâu khi mực nước biển đạt mức tối đa.

Lý tưởng nhất, chuỗi này sẽ đảo ngược khi mực nước biển bắt đầu giảm trở lại; tuy nhiên, mực nước biển giảm có xu hướng kéo dài, trong khi mực nước biển dâng lên nhanh chóng, các tảng băng phát triển chậm nhưng tan chảy nhanh. Do đó, phần lớn chuỗi chu kỳ xảy ra trong thời kỳ mực nước biển giảm, khi tốc độ xói mòn cao, có nghĩa là chúng thường là những giai đoạn không có sự lắng đọng. Sự xói mòn trong thời kỳ mực nước biển giảm cũng có thể dẫn đến việc loại bỏ hoàn toàn hoặc một phần các chuỗi chu kỳ trước đó. Các chu kỳ riêng lẻ thường dày dưới 10 m vì tốc độ mực nước biển dâng lên chỉ cho phép một khoảng thời gian hạn chế để trầm tích tích tụ.

Trong Thế Pennsylvania (Pennsylvanian), các chu kỳ trầm tích được lắng đọng trong các biển nông, nội lục địa trên khắp các vùng nhiệt đới của Laurusia (ngày nay là miền tây và trung tâm Hoa Kỳ, Châu Âu, Nga và Trung Á) và các nền lục địa Bắc và Nam Trung Quốc. Sự biến động mực nước biển nhanh chóng mà chúng thể hiện có mối tương quan với các chu kỳ băng hà của Kỳ Băng hà Đại Trung Sinh (Paleozoic) muộn. Sự tiến và lùi của các tảng băng trên khắp Gondwana tuân theo chu kỳ Milankovitch 100 nghìn năm và do đó mỗi chu kỳ trầm tích thể hiện một chu kỳ mực nước biển giảm và tăng trong khoảng thời gian 100 nghìn năm.

Cổ địa lý học

Sự sụt giảm tổng thể của mực nước biển vào cuối kỷ Devon đã bị đảo ngược lại vào đầu kỷ Than Đá; điều này tạo ra một loạt các biển rộng nằm trên thềm lục địa và các trầm tích cacbonat của thế Mississippi. Cùng với đó là sự sụt giảm nhiệt độ ở khu vực cực nam Trái Đất; các vùng đất phía nam của đại lục Gondwana đã bị đóng băng trong suốt kỷ này, mặc dù người ta vẫn chưa chắc chắn rằng các lớp băng là lưu lại từ thời kỳ kỷ Devon hay không phải vậy. Các điều kiện như vậy dường như có rất ít ảnh hưởng tới các khu vực nằm sâu trong vùng nhiệt đới, tại đó các đầm lầy than đá tốt tươi đã phát triển thịnh vượng trong phạm vi 30 độ của các sông băng ở xa nhất về phía bắc.

Các trầm tích châu thổ thuộc kỷ Than Đá có thể nhìn thấy trong hình chụp tại phía bắc Williamsport, Pennsylvania.

Sự sụt giảm mực nước biển vào giữa kỷ Than Đá đã làm lắng đọng các kết quả của sự tuyệt chủng chính trong đại dương, trong đó ảnh hưởng tới các loài huệ biển (lớp Crinoidea) và cúc đá (phân lớp Ammonoidea) đặc biệt trầm trọng. Sự sụt giảm mực nước biển này cùng với sự phân vỉa không chỉnh hợp đi kèm tại Bắc Mỹ đã chia tách thế Mississippi ra khỏi thế Pennsylvania.

Kỷ Than Đá là thời kỳ của các hoạt động kiến tạo núi tích cực, do siêu lục địa Pangaea đã hình thành. Các lục địa phía nam vẫn gắn kết cùng nhau trong siêu lục địa Gondwana, nó va chạm với Bắc Mỹ-châu Âu (Laurussia) dọc theo đường phân chia ngày nay thuộc về miền đông Bắc Mỹ. Sự va chạm lục địa này tạo ra kết quả là kiến tạo sơn Hercynian tại châu Âu và kiến tạo sơn Allegheny tại Bắc Mỹ; nó cũng kéo dài dãy núi Appalaches mới nổi lên về phía tây nam thành dãy núi Ouachita. Cùng trong khoảng thời gian này, phần lớn của phía đông mảng kiến tạo Á-Âu ngày nay cũng gắn nó với châu Âu dọc theo đường phân chia dãy núi Ural. Phần lớn của siêu lục địa Pangaea trong đại Trung Sinh vào thời gian này đã được gắn kết với nhau, mặc dù các lục địa Hoa Bắc (nó có lẽ đã va chạm vào cuối kỷ Than Đá), và Hoa Nam vẫn còn tách rời khỏi Laurasia. Pangaea vào cuối kỷ Than Đá có hình dạng tương tự chữ "O".

Khi đó có hai đại dương chính – đó là Panthalassa bao quanh Pangaea và Paleo-Tethys nằm bên trong chữ "O" của siêu lục địa Pangaea. Các đại dương nhỏ khác đang co lại và cuối cùng bị khép kín – bao gồm: đại dương Rheic (bị khép lại do sự kết hợp của Nam và Bắc Mỹ), đại dương nhỏ và nông là đại dương Ural (bị khép lại do sự va chạm của các lục địa Baltica và Siberia, tạo thành dãy núi Ural) cùng đại dương Proto-Tethys (bị khép lại do sự va chạm của các lục địa Hoa Bắc và Siberia/Kazakhstania.

Vị trí gần đúng của các lục địa vào đầu kỷ Than Đá (khoảng 348 triệu năm trước). AM. Amuria; AN. Annamia; AT. địa thể Alexander; ATA. phức hệ địa thể Armorica; K. Kazakhstania; MO. Đại dương Mongol–Okhotsk; NC. Hoa Bắc; OuO. đới tạo núi Ouachita; SC. Hoa Nam; SP. Patagonia Nam; T. Tarim; UrO. đới tạo núi Ural; VaO. đới tạo núi Variscan; YTQ. các địa thể Yukon–Tanana và Quesnellia. Ranh giới mảng: đỏ – hút chìm; trắng – sống núi; vàng – chuyển dạng.

Vị trí gần đúng của các lục địa vào cuối kỷ Than Đá (khoảng 302 triệu năm trước). AM. Amuria; AN. Annamia; AT. địa thể Alexander; K. Kazakhstania; MO. Đại dương Mongol–Okhotsk; NC. Hoa Bắc; PA. Đại dương Paleoasian; SC. Hoa Nam; SA. Đại dương Slide Mountain–Angayucham; T. Tarim; YTQ. các địa thể Yukon–Tanana và Quesnellia. Ranh giới mảng: đỏ – hút chìm; trắng – sống núi; vàng – chuyển dạng.

Quá trình tạo núi Variscan-Alleghanian-Ouachita

Vị trí của các dãy núi Hercynian/Variscan/Alleghanian trong kỷ Than Đá. Các nhãn lớn biểu thị các lục địa đã hợp nhất trong các quá trình tạo núi này. Đường bờ biển hiện nay được thể hiện bằng màu xám. Các đường nối lục địa được thể hiện bằng màu đỏ.

Dãy núi Pangea Trung tâm được hình thành trong quá trình tạo núi Variscan - Alleghanian - Ouachita . Ngày nay, tàn tích của chúng trải dài hơn 10.000 km từ Vịnh Mexico ở phía tây đến Thổ Nhĩ Kỳ ở phía đông. Quá trình tạo núi này được gây ra bởi một loạt các vụ va chạm lục địa giữa Laurussia, Gondwana và tập hợp địa tầng Armorican (phần lớn Trung và Tây Âu ngày nay bao gồm cả Iberia) khi Đại dương Rheic đóng lại và Pangea (Toàn Lục Địa) hình thành. Quá trình tạo núi này bắt đầu vào giữa kỷ Devon và tiếp tục đến đầu kỷ Permi (kỷ Nhị Điệp).

Các khối kiến tạo Armorican tách ra khỏi Gondwana trong thống Ordovic muộn. Khi chúng trôi dạt về phía bắc, Đại dương Rheic khép lại trước mặt chúng, và chúng bắt đầu va chạm với vùng đông nam Laurussia vào giữa kỷ Devon. Sự hình thành núi Variscan sau đó bao gồm một loạt các vụ va chạm xiên phức tạp với quá trình biến chất, hoạt động magma và biến dạng quy mô lớn liên quan giữa các khối kiến tạo này và Laurussia, tiếp tục kéo dài đến kỷ Than Đá (Carboniferous).

Trong thời kỳ giữa kỷ Than Đá (Carboniferous), khu vực Nam Mỹ của Gondwana va chạm xiên với rìa phía nam của Laurusia dẫn đến quá trình tạo núi Ouachita. Sự đứt gãy trượt ngang lớn xảy ra giữa Laurussia và Gondwana kéo dài về phía đông vào dãy núi Appalachian, nơi biến dạng ban đầu trong quá trình tạo núi Alleghanian chủ yếu là trượt ngang. Khi khu vực Tây Phi của Gondwana va chạm với Laurussia trong thời kỳ cuối thế Pennsylvania (Pennsylvanian), biến dạng dọc theo quá trình tạo núi Alleghanian trở thành sự nén ép theo hướng tây bắc.

Quá trình tạo dãy núi Ural

Bản đồ quá trình hình thành dãy núi Ural (màu xanh dương với các chấm đen)

Quá trình tạo núi Ural và sự hình thành Laurasia trong giai đoạn cuối kỷ Than Đá (300 triệu năm trước), đầu kỷ Permi (280 triệu năm trước) và giữa kỷ Tam Điệp (240 triệu năm trước); Góc nhìn tập trung vào 25°N, 35°E

Dãy núi Ural là một vành đai nếp gấp và đứt gãy theo hướng bắc-nam tạo thành rìa phía tây của Vành đai núi Trung Á. Dãy núi Ural bắt đầu vào cuối kỷ Devon và tiếp tục, với một số gián đoạn, vào kỷ Jura. Từ cuối kỷ Devon đến đầu kỷ Than Đá (Carboniferous), vòng cung đảo Magnitogorsk, nằm giữa Kazakhstania và Laurussia ở Đại dương Ural, đã va chạm với rìa thụ động của Laurussia phía đông bắc (craton Baltica). Vùng nối giữa phức hợp vòng cung đảo trước đây và rìa lục địa đã hình thành Đứt gãy Ural chính, một cấu trúc chính chạy dài hơn 2.000 km dọc theo dãy núi. Sự bồi tụ của vòng cung đảo đã hoàn tất vào Tầng Tournai (Tournaisian), nhưng sự hút chìm của Đại dương Ural giữa Kazakhstania và Laurussia vẫn tiếp tục cho đến Tầng Bashkiria (Bashkirian) khi đại dương cuối cùng đóng lại và sự va chạm lục địa bắt đầu. Chuyển động trượt ngang đáng kể dọc theo khu vực này cho thấy sự va chạm là xiên. Sự biến dạng tiếp tục diễn ra trong kỷ Permi (kỷ Nhị Điệp) và trong suốt kỷ Than Đá (Carboniferous) muộn và kỷ Permi, khu vực này bị xâm nhập rộng rãi bởi đá granit.

Laurussia

Lục địa Laurussia được hình thành do sự va chạm giữa Laurentia, Baltica và Avalonia trong kỷ Devon. Vào đầu kỷ Than Đá (Carboniferous), một số mô hình cho thấy nó nằm ở xích đạo, trong khi những mô hình khác lại đặt nó ở phía nam hơn. Trong cả hai trường hợp, lục địa này đã trôi dạt về phía bắc, đạt đến vĩ độ thấp ở bán cầu bắc vào cuối Kỷ này. Dãy núi Pangea Trung tâm hút không khí ẩm từ Đại dương Paleo-Tethys dẫn đến lượng mưa lớn và môi trường đất ngập nước nhiệt đới. Các mỏ than rộng lớn đã phát triển trong các chuỗi chu kỳ chiếm ưu thế trong các lưu vực trầm tích Pennsylvanian liên quan đến vành đai kiến tạo núi đang phát triển.

Sự hút chìm của mảng đại dương Panthalassic (Toàn Đại Dương) dọc theo rìa phía tây của nó đã dẫn đến quá trình tạo núi Antler vào cuối kỷ Devon đến đầu thế Mississippi. Xa hơn về phía bắc dọc theo rìa, sự cuộn ngược của mảng , bắt đầu vào đầu thế Mississippi, đã dẫn đến sự tách giãn của địa tầng Yukon–Tanana và sự hình thành của Đại dương Slide Mountain. Dọc theo rìa phía bắc của Laurussia, sự sụp đổ kiến tạo của quá trình tạo núi Innuitian từ cuối kỷ Devon đến đầu thế Mississippi đã dẫn đến sự phát triển của Lưu vực Sverdrup.

Đá và than

Các lớp đá kỷ Than Đá tại châu Âu và miền đông Bắc Mỹ chủ yếu bao gồm các chuỗi lặp lại của các lớp đá vôi, sa thạch, đá phiến sét và than đá, được biết đến như là "cyclothems" tại Hoa Kỳ và "coal measures" tại Anh. Tại Bắc Mỹ, các tầng đá thời kỳ đầu kỷ Than Đá chủ yếu là đá vôi nguồn gốc đại dương, giải thích cho sự phân chia kỷ Than Đá thành hai thời kỳ trong các hệ thống Bắc Mỹ. Các lớp than đá kỷ Than Đá cung cấp phần lớn nguồn nhiên liệu cho việc sản xuất năng lượng trong thời kỳ Cách mạng công nghiệp và vẫn còn tầm quan trọng kinh tế lớn trong thời kỳ ngày nay.

Các trầm tích than đá lớn trong kỷ Than Đá chủ yếu là do hai yếu tố. Yếu tố đầu tiên trong số này là sự xuất hiện của các cây thân gỗ có vỏ (và cụ thể là sự tiến hóa của các sợi lignin trong vỏ). Yếu tố thứ hai là các mực nước biển thấp hơn đã diễn ra trong kỷ Than Đá khi so sánh với các mức tương tự của kỷ Devon. Điều này đã cho phép sự phát triển của các đầm lầy và rừng rộng lớn tại vùng đất thấp ở Bắc Mỹ và châu Âu. Một số học giả đưa ra giả thuyết rằng một lượng lớn gỗ đã bị chôn vùi trong thời kỳ này là do các động vật và các vi khuẩn phân hủy vẫn chưa kịp tiến hóa để có thể tiêu hóa được lignin một cách có hiệu quả. Sự chôn vùi rộng lớn của cacbon sản xuất sinh học đã dẫn tới sự tạo thành một lượng oxy dư thừa trong khí quyển; người ta ước tính khi đó nồng độ oxy có thể lên cao tới 35% so với chỉ khoảng 21% ngày nay . Mức oxy cao này có lẽ đã làm gia tăng các hoạt động cháy rừng cũng như tạo ra các loài côn trùng và động vật lưỡng cư khổng lồ.

Tại miền đông Bắc Mỹ, các tầng trầm tích đại dương phổ biến hơn trong các phần cổ hơn của thời kỳ này khi so sánh với các phần trẻ hơn gần như là không có mặt vào cuối kỷ Than Đá. Sự sống đại dương khi đó đặc biệt giàu các loài huệ biển và các loài khác trong cùng ngành Da gai (Echinodermata). Các loài thuộc ngành Tay cuộn (Brachiopoda) là rất phổ biến trong khi các loài trùng ba thùy (lớp Trilobita) trở thành ít phổ biến. Trên đất liền, các quần thể lớn và đa dạng của thực vật đã tồn tại. Các loài động vật có xương sống trên đất liền bao gồm cả các loài động vật lưỡng cư lớn.

Sự sống

Động vật

Động vật không xương sống

Đại dương

Trong lòng đại dương, phần lớn các nhóm quan trọng nhất là trùng lỗ (ngành Foraminifera), san hô (lớp Anthozoa), động vật hình rêu (ngành Bryozoa), tay cuộn, cúc đá, da gai (ngành Echinodermata, đặc biệt là huệ biển) và cá mập và các họ hàng của nó (lớp Chondrichthyes).

Lần đầu tiên các loài trùng lỗ chiếm phần đáng kể trong quần động vật đại dương. Các loài trong chi Fusulina và các họ hàng của nó rất phổ biến tại khu vực ngày nay là Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, Bắc Mỹ; các chi quan trọng khác còn có Valvulina, Endothyra, Archaediscus và Saccam

Các lớp vỏ cực nhỏ của các trùng tia (ngành Radiolaria) được tìm thấy trong các lớp đá phiến silic với niên đại thuộc thời kỳ này tại Culm thuộc Devonshire và Cornwall cũng như tại Nga, Đức và một số nơi khác.

Hóa thạch của Neospirifer condor, một loài động vật tay cuộn. Hình chụp tại tỉnh Coppinota, Bolivia.

Các loài thân lỗ (ngành Porifera) được biết đến từ các gai nhỏ và dây neo, chúng bao gồm các dạng khác nhau như bọt biển đá vôi (Cotyliscus) và Girtycoelia, cùng quần thể bọt biển kính bất thường (Titusvillia).

Cả san hô tạo đá ngầm lẫn san hô đơn độc đều đa dạng hóa và thịnh vượng; chúng bao gồm các dạng san hô bốn tia (bộ Rugosa, chẳng hạn các chi Canina, Corwenia, Neozaphrentis), san hô lạ và san hô vách đáy (bộ Tabulata, chẳng hạn các chi Chaetetes, Chladochonus, Michelinia).

Các loài Conularida chủ yếu thuộc chi Conularia

Động vật hình rêu (Bryozoa) phổ biến tại một số khu vực; Fenestellids bao gồm Fenestella, Polypora và Archimedes khác thường, được đặt tên như vậy là do hình dạng của chúng giống như bơm vít xoắn Archimedes.

Động vật tay cuộn (ngành Brachiopoda) cũng phổ biến; chúng bao gồm các loài trong bộ Productida, một số trong chúng (chẳng hạn chi Gigantoproductus) đạt tới kích thước rất lớn (đối với động vật tay cuộn) và có lớp vỏ rất dày, trong khi các loài khác như chi Chonetes lại rất ít biến đổi. Các bộ Athyridida, Spiriferida, Rhynchonellida và Terebratulida cũng rất phổ biến. Các dạng không có đốt bao gồm Discina và Crania. Một vài loài và chi có sự phân bổ rất rộng với các biến thái rất nhỏ.

Các loài giun đốt (ngành Annelida) như Spirorbis và Serpulites là các hóa thạch phổ biến trong một số tầng.

Trong số các động vật thân mềm (ngành Mollusca), các loài thuộc lớp Vỏ hai mảnh (Bivalvia) vẫn tiếp tục gia tăng về số lượng và tầm quan trọng. Các chi điển hình bao gồm Aviculopecten, Posidonomya, Nucula, Carbonicola, Edmondia và Modiola. Các loài trong chi Conocardium là phổ biến nhất của lớp Rostroconchia. Lớp Chân bụng (Gastropoda) cũng đông đảo, bao gồm các chi Murchisonia, Euomphalus, Naticopsis. Các đại diện của phân lớp Nautiloidea của lớp Chân đầu (Cephalopoda) được đại diện bởi các loài cuộn chặt trong bộ Nautilida, với các dạng vỏ thẳng và vỏ cong ngày càng hiếm. Các loài thuộc bộ Goniatitida của phân lớp Ammonoidea là phổ biến.

Trùng ba thùy đã hiếm thấy, chỉ còn lại các loài thuộc bộ Proetida. Các chi của phân lớp Tôm hạt (Ostracoda) như Cythere, Kirkbya và Beyrichia là phổ biến.

Trong số các động vật da gai, nhóm huệ biển là phổ biến nhất. Các bụi dày dưới biển của các loài huệ biển thân dài dường như đã phát triển thịnh vượng trong các biển nông, và các dấu tích còn lại của chúng được hợp nhất lại thành các tầng đá dày. Các chi đáng chú ý là Cyathocrinus, Woodocrinus và Actinocrinus. Các động vật da gai như Archaeocidaris và Palaeechinus cũng có mặt. Lớp Chồi biển (Blastoidea), bao gồm Pentreinitidae và Codasteridae về bề ngoài rất giống huệ biển trong việc có thân dài gắn với đáy biển, đạt được sự phát triển tối đa trong thời kỳ này.

Nước ngọt và lợ

Các động vật không xương sống nước ngọt kỷ Than Đá bao gồm các loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ sống trong các vùng nước ngọt và lợ, chẳng hạn Anthracomya, Naiadiles và Carbonicola. Các loài động vật giáp xác như Bairdia, Carbonia, Estheria, Acanthocaris, Dithyrocaris và Anthrapalaemon cũng đa dạng hóa.

Lớp Eurypterida cũng đa dạng hóa và được đại diện bằng các chi như Eurypterus, Glyptoscorpius, Anthraconectes, Megarachne (nguyên thủy được diễn giải sai thành nhện khổng lồ) và Hibbertopterus đặc biệt lớn. Nhiều loài trong số này có cuộc sống lưỡng cư.

Môi trường nước mặn và nước lợ thường xuyên biến đổi qua lại đã tạo ra các nhóm có khả năng sống trong cả môi trường nước mặn lẫn môi trường nước lợ/ngọt như Lingula, Orbiculoidea và Productus và chúng được tìm thấy trong các tầng hóa thạch mỏng, được biết đến như là các dải đại dương.

Đất liền

Các dấu tích hóa thạch của các loài côn trùng (lớp Insecta), động vật nghìn chân (phân ngành Myriapoda) và nhện (lớp Arachnida) hít thở không khí được biết đến vào cuối kỷ Than Đá, nhưng không thấy có từ đầu kỷ này. Tuy nhiên, sự đa dạng của chúng khi chúng xuất hiện cho thấy các loài động vật chân khớp này đã rất phát triển và đông đảo về số lượng. Kích thước lớn của chúng có thể là do sự ẩm ướt của môi trường (chủ yếu là các cánh rừng dương xỉ đầm lầy) và một thực tế là khi đó nồng độ oxy trong khí quyển đã ở mức 40% cao hơn so với ngày nay, đòi hỏi ít hơn các nỗ lực để thở và cho phép các động vật chân khớp phát triển với kích thước to lớn hơn.

Trong số các nhóm côn trùng có các loài thuộc Syntonopterodea là các họ hàng của phù du (bộ Ephemeroptera) ngày nay, hay côn trùng có mỏ (siêu bộ Palaeodictyopteroidea) to lớn rất phổ biến và hút nhựa cây, các loài côn trùng ăn thịt to lớn thuộc bộ Protodonata (giống như chuồn chuồn ngày nay), các loài côn trùng ăn cỏ đa dạng thuộc bộ Côn trùng tiền có cánh ("Protorthoptera"), và hàng loạt côn trùng dạng gián, mối, bọ ngựa (siêu bộ Dictyoptera) cơ sở (tổ tiên của gián - bộ Blattaria). Nhiều mẫu vật côn trùng thu được từ các vùng mỏ than ở Saarbruck và Commentry, cũng như trong các thân rỗng của các cây hóa thạch tại Nova Scotia. Tại một vài vùng mỏ than tại Anh người ta đã thu được các mẫu vật còn tốt: Một loài trong chi Archaeoptitus, thu được từ các mỏ than vùng Derbyshire có sải cánh dài trên 35 cm; một vài mẫu vật (chi Brodia) vẫn còn giữ được dấu vết của màu cánh lấp lánh. Tại Nova Scotian người ta thu được trong các thân cây các loài ốc sên sống trên đất liền (các chi Archaeozonites, Dendropupa).

Cá

Nhiều loại cá sinh sống trong các vùng biển kỷ Than Đá; chủ yếu là cá mập, [[cá đuối và các họ hàng của chúng (phân lớp Elasmobranchii). Chúng bao gồm một số loài, như chi Psammodus, với các răng mọc dày dặc thích hợp cho việc nghiền nát các lớp vỏ của động vật tay cuộn, động vật giáp xác và các sinh vật biển khác. Các loài cá mập khác có răng sắc nhọn, như chi Symmoriida. Một số như nhóm petalodont, có răng kỳ dị hình xycloit. Phần lớn các loài cá mập sống ngoài biển, nhưng nhóm Xenacanthida đã xâm lấn các vùng nước ngọt tại các khu đầm lầy than. Trong số cá xương, bộ Palaeonisciformes được tìm thấy trong các vùng nước ven bờ biển cũng dường như đã di cư vào sông. Các loài cá vây thùy cũng đã xuất hiện và một nhóm, bộ Rhizodontida, đạt được kích thước rất lớn.

Phần lớn các loài cá biển trong kỷ Than Đá được miêu tả chủ yếu là theo răng, gai vây và các xương da, với một số ít cá nước ngọt còn được bảo tồn nguyên vẹn.

Cá nước ngọt cũng đã phổ biến và bao gồm các chi Ctenodus, Uronemus, Acanthodes, Cheirodus, Gyracanthus.

Động vật bốn chân

Các động vật lưỡng cư kỷ Than Đá đã đa dạng và phổ biến vào giữa kỷ này, còn đa dạng hơn so với số lượng ngày nay; một số loài dài tới 6 m. Những loài nào sinh sống hoàn toàn trên đất liền khi trưởng thành đều có da dạng vảy. Chúng bao gồm các nhóm động vật bốn chân cơ sở, được phân loại trong các sách sinh học thời kỳ đầu trong siêu bộ/phân lớp Răng mê cung (Labyrinthodontia). Chúng có thân dài, đầu được che phủ bằng các tấm xương và có các chi tương đối yếu và kém phát triển. Loài lớn nhất dài trên 2 m. Kèm theo chúng là tập hợp các động vật lưỡng cư nhỏ hơn, được gộp chung trong phân lớp Lepospondyli, thông thường chỉ dài khoảng 15 cm. Một số loài lưỡng cư khi đó là động vật thủy sinh và sống trong các con sông (các chi Loxomma, Eogyrinus, Proterogyrinus); các loài khác có thể là bán thủy sinh (các chi Ophiderpeton, Amphibamus) hay trên đất liền (các chi Dendrerpeton, Hyloplesion, Tuditanus, Anthracosaurus).

Một trong những điểm mới trong tiến hóa của kỷ Than Đá là trứng của động vật có màng ối (nhóm Amniota), điều này cho phép sự khai thác đất liền diễn ra sau này của các động vật bốn chân. Chúng bao gồm các bò sát lớp Mặt thằn lằn (Sauropsida) ban đầu (chi Hylonomus), cũng như các bò sát thuộc Lớp Mặt thú (Synapsida) như chi Archaeothyris. Các động vật nhỏ tương tự như thằn lằn này nhanh chóng tạo ra nhiều nhánh của các hậu duệ. Trứng có màng ối cũng cho phép các tổ tiên của chim, động vật có vú và các loài động vật bò sát sau này sinh sản trên đất liền do nó ngăn cản sự bị khô đi của phôi nằm bên trong.

Vào cuối kỷ Than Đá, các loài bò sát đã đa dạng hóa thành hàng loạt nhóm, bao gồm các họ Protorothyrididae (tổ tiên của rùa), Captorhinidae, nhóm Araeoscelidia (nhánh chị em với các bò sát hai cung ngày nay) và một vài họ của bộ Pelycosauria.

Thực vật

Các thực vật trên đất liền đầu kỷ Than Đá là tương tự như các nhóm vào cuối kỷ Devon, nhưng các nhóm mới cũng đã xuất hiện vào thời gian này.

Các nhóm thực vật chính đầu kỷ Than Đá là Equisetales (tháp bút, mộc tặc), Sphenophyllales (tương tự như nho), Lycopodiales (thông đất, thạch tùng), Lepidodendrales (cây có vảy), Filicales (dương xỉ), Medullosales (trước đây gộp chung trong "dương xỉ có hạt", một tập hợp nhân tạo của hàng loạt các thực vật hạt trần thời kỳ đầu) và Cordaitales. Các nhóm này vẫn tiếp tục thống lĩnh trong suốt kỷ này, nhưng trong thế Pennsylvania, một vài nhóm khác như Cycadophyta (tuế), Callistophytales (nhóm "dương xỉ có hạt" khác) và Voltziales (có quan hệ họ hàng và đôi khi được gộp vào trong ngành Thông), cũng đã xuất hiện.

Các loài thông đất, thạch tùng khi đó của bộ Lepidodendrales (họ hàng nhưng không phải tổ tiên của các loài thông đất nhỏ ngày nay) là các cây thân gỗ lớn với đường kính thân cây tới 1,5 m và cao tới 30 m. Chúng bao gồm các chi Lepidodendron (với quả nón gọi là Lepidostrobus), Halonia, Lepidophloios và Sigillaria. Các rễ của một vài dạng này được gọi là Stigmaria.

Các lá lược của một vài nhóm dương xỉ kỷ Than Đá là gần như giống hệt với các lá lược của dương xỉ ngày nay. Có lẽ nhiều loài là biểu sinh. Các hóa thạch của dương xỉ và "dương xỉ có hạt" bao gồm các chi Pecopteris, Cyclopteris, Neuropteris, Alethopteris, Sphenopteris. Các chi Megaphyton và Caulopteris là các cây dương xỉ thân gỗ.

Bộ Equisetales bao gồm dạng khổng lồ phổ biến (chi Calamites), với đường kính thân cây khoảng 30–60 cm và cao tới 20 m. Chi Sphenophyllum là các dây leo thân mảnh dẻ với lá mọc thành vòng xoắn, chúng có lẽ có quan hệ họ hàng với cả Calamites và ngành Lycopodiophyta.

Chi Cordaites có quan hệ họ hàng với các loài tuế và thông, bao gồm các cây cao (từ 6 tới trên 30 m) với các lá tương tự như các đai, cụm hoa dạng đuôi sóc, sinh ra các quả mọng như ở các loài thanh tùng, được gọi là Cardiocarpus. Các loài thực vật này được cho là sống trong các cánh rừng đầm lầy. Các loài cây có thể coi là thật sự thuộc về nhóm thông (chi Waichia của bộ Voltziales) xuất hiện vào cuối kỷ Than Đá. Chúng ưa thích các vùng đất cao và khô.

Nấm

Do động và thực vật đã phát triển với quy mô tương đối lớn cũng như phổ biến trong giai đoạn này, (chẳng hạn Lepidodendron- cây có vảy), các loài nấm cũng tiếp tục đa dạng hóa. Các loài nấm biển vẫn còn chiếm lĩnh đại dương.

Xem thêm

• Động vật bốn chân kỷ Than Đá
• Các điểm lưu giữ hóa thạch quan trọng trong kỷ Than Đá
  • Mỏ đá Hamilton; 320 Ma; Kansas, Hoa Kỳ
  • Sông nhánh Mazon; 300 Ma; Illinois, Hoa Kỳ

Tham khảo

• Dudley, Robert. "Atmospheric Oxygen, Giant Paleozoic Insects and the Evolution of Aerial Locomotor Performance." Journal of Experimental Biology 201, 1043-50 (1998) (Dạng pdf) Lưu trữ ngày 2 tháng 11 năm 2006 tại Wayback Machine
• Ogg Jim; tháng 6 năm 2004, Overview of Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP's) http://www.stratigraphy.org/gssp.htm Truy cập ngày 30 tháng 4 năm 2006.
• Stanley Steven M. Earth System History. New York: W.H. Freeman and Company, 1999. ISBN 0-7167-2882-6

Liên kết ngoài

• "Geologic Time Scale 2004". Ủy ban quốc tế về địa tầng học (ICS). Truy cập 19 tháng 9. {{Chú thích web}}: Kiểm tra giá trị ngày tháng trong: |access-date= (trợ giúp); Đã bỏ qua tham số không rõ |accessyear= (gợi ý |access-date=) (trợ giúp)
• Các ví dụ về các hóa thạch kỷ Than Đá