石炭紀（Carboniferousperiod）開始于距今約3.55億年至2.95億年,延續了6000萬年。石炭紀時陸地面積不斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤、沼澤遍布,大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有利條件。

　　石炭紀又是地殼運動非常活躍的時期,因而古地理的面貌有著極大的變化。這個時期氣候分異現象又十分明顯,北方古大陸為溫暖潮濕的聚煤區,岡瓦納大陸卻為寒冷的大陸冰川沉積環境。氣候分帶導致了動、植物地理分區的形成。

　　石炭紀的海生無脊椎動物與泥盆紀比較起來,有了顯著的變化。淺海底棲動物中仍以珊瑚、腕足類為主。早石炭世晚期的浮游和游泳的動物中,出現了新興的筳類,菊石類仍然繁盛,三葉蟲到石炭紀已經大部分絕滅,只剩下幾個屬種。

　　最早發現于泥盆紀的昆蟲類,在石炭紀得到進一步的繁盛,已知石炭、二疊紀的昆蟲就達1300種以上。陸生脊椎動物進一步繁盛,兩棲動物占到了統治地位。早石炭世一開始,兩棲動物蓬勃發展,主要出現了堅頭類（也稱迷齒類）,同時繁盛的還有殼椎類。

　　早石炭世的植物面貌與晚泥盆世相似,古蕨類植物延續生長,但只能適應于濱海低地的環境;晚石炭世植物進一步發展,除了節蕨類和石松類外,真蕨類和種子蕨類也開始迅速發展。裸子植物中的苛達樹是一種高大的喬木,成為造煤的重要材料之一。

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