A pennsylvaniai a felső karbon korszak Észak-Amerika rétegeiben. A Mississippi után (fölé) és a Perm előtt következik. A pennsylvaniai korszak körülbelül 323 millió évvel ezelőtt (mya) kezdődött, és körülbelül 299 mya ért véget — az időskálák ma a ~323,2–298,9 Ma tartományt használják.

A szénrétegek, amelyekről a karbon a nevét kapta, a sűrű trópusi vizes erdők által képzett tőzeg maradványai. A pennsylvaniai korban, körülbelül 315–300 millió évvel ezelőtt keletkeztek. Ezek a vízzel telített lápok és mocsarak nagy mennyiségű szerves anyagot halmoztak fel, amely később eltemetődött, préselődött és hő hatására átalakult barnaszenet, majd feketeszenet képezve — ez a folyamat magyarázza a korszak ismert szénrétegeit.

A karbon időszak szénnövekedését gyakran ciklothemek kísérték: egymást ismétlődő tengerbetörési és tengerszintcsökkenési események hoztak létre rétegesen váltakozó homokköveket, márgákat, mészköveket és tőzeget. Ezt a ritmust részben a gondwanai jégsapkák változó kiterjedése és az ebből eredő tengerszint-ingadozás magyarázza — a változó klíma és tengeri transzgressziók ismétlődő körülményeket teremtettek a tőzegképződéshez.

Ezek az erdők az Egyenlítőn voltak, és a vizes élőhelyek, amelyek mindig alacsonyan fekvő területek, Észak-Amerikától nyugatra, a mai Európán keresztül egészen Kínáig terjedtek keleten, mivel ezek a kontinensek akkoriban mind együtt voltak (Laurussia). A folyami síkság, amely a vizes élőhelyek középpontját képezte, 5000 km hosszan húzódott Kelet-Kanadától Ukrajnáig, és 700 km széles volt. p6 Ezzel a pennsylvaniai medence nagyobb lett volna, mint bármelyik mai vizes élőhely a Földön.

A korszak klímája az egyenlítői területeken meleg és nedves volt, ami kedvezett a hatalmas mocsári erdők kialakulásának. Helyi szinten a környezet gyakran volt dinamikus: folyók áradásai, tőzegesedés, elöntések és időszakos beszivárgások váltották egymást, ami a rétegek változatos üledékes képződményeit eredményezte.

A szénrétegek jellegzetes gerinces állatai a kétéltűek voltak, a növények pedig többnyire óriási klubmohák, például a Lepidodendron. Emellett gyakoriak voltak a Sigillaria-hoz hasonló más nagy tőzegalkotó növények, a Calamites (óriási szárú vérfűszerűek, mai zsurlók rokonai), valamint különböző páfrányok és magnövények elődei (pl. magvas páfrányszerűek).

  • Növényzet jellemzői: hatalmas, fatörzsű lycopodok (Lepidodendron, Sigillaria), magas, száras Calamites, kiterjedt páfrányok és korai magvas növények; ez a kombináció a sűrű, kevéssé lebomló lombozat révén gazdag tőzeget termelt.
  • Állatvilág: a gerincesek közül elsősorban kétéltűek és a karbon vége felé megjelenő korai hüllők/amnioták; a gerinctelenek között pedig nagy rovarok (például a híres Meganeura típusú óriás szitakötők), páncélos ízeltlábúak és egyes ragadozó ízeltlábúak voltak gyakoriak.

A pennsylvaniai rétegek felismerése és a bennük található szén gazdasági jelentősége miatt ezek az üledékek meghatározó szerepet játszottak az ipari korszak tüzelőanyag-ellátásában: sok mai szénmedence alapját ekkor keletkezett üledékek adják.

Összefoglalva: a pennsylvaniai korszak a felső karbon jellegzetes időszaka, amelyet hatalmas, egyenlítői mocsarai és ezekből kialakuló szénrétegei tettek híressé. A korszak növény- és állatvilága, valamint a klíma és a tengeri szint ingadozásai együtt formálták azt a rétegsorozatot, amelyet ma a karbon szénkészleteiként ismerünk.