Presenza e distribuzione di depositi carboniferi
Il Mississippiano è caratterizzato da calcari di acque poco profonde depositati su ampi ripiani che occupano la maggior parte degli interni continentali, in particolare nell'emisfero settentrionale. Facies di torbidite, arenarie di acque profonde e scisti depositati come ventole sottomarine dalle correnti del fondo oceanico formate in canali più profondi (geosincline) lungo i margini continentali. Le facies clastiche terrigene (esposizioni di rocce sedimentarie composte da frammenti di rocce più vecchie), come arenaria e scisto, sono più scarsamente sviluppate durante questo periodo e i carboni sono rari. L'emisfero australe ha conservato un record simile di carbonati fino a quando, durante la parte successiva del Mississippiano, hanno prevalso le condizioni di acqua fredda e hanno prevalso i clastici terrigeni.
Gli strati pennsylvaniani dell'emisfero settentrionale sono caratterizzati da depositi ciclotemici che riflettono l'avanzamento alternato e la ritirata dei mari poco profondi negli interni continentali. Questi depositi diffusi includevano sia la plastica terrigena che i calcari. Gli strati non marini in genere sono diventati giacimenti di carbone e i ciclotemi della Pennsylvania contengono la maggior parte delle riserve mondiali di carbone. Le mangiatoie oceaniche hanno continuato a ricevere facies clastiche, in particolare torbiditi (roccia sedimentaria formata da una corrente di torbidità) e impulsi di costruzione di montagne hanno iniziato a influenzare in modo marcato le sequenze deposizionali e il loro spessore. Nell'emisfero meridionale, i depositi glaciali che riflettono la glaciazione continentale del Gondwanan erano comuni, sebbene in alcune aree fossero presenti depositi sugli scaffali di plastica terrigena e persino calcari. Tutti gli strati del Gondwanan riflettono le condizioni di acqua fredda.
Pietre calcaree mississippiane
I calcari del Mississippiano sono composti da resti disarticolati di crinoidi. Alla loro morte, le placche dei singoli crinoidi si accumularono come sedimenti delle dimensioni di una sabbia sul fondo del mare per essere successivamente cementate dal carbonato di calcio. I frammenti di crinoidi sono stati spesso rielaborati dalle correnti e i loro depositi associati presentano segni di incrocio e increspatura. I depositi di calcare crinoidale che si avvicinano a 150 metri (500 piedi) non sono rari negli intervalli dell'età del Mississippiano, in particolare nel Nord America, e sono sfruttati come pietra di cava. Oltre ai calcari crinoidali, calcari oolitici e pietre calcaree si sono formati anche in ambienti marini di acque poco profonde del Mississippiano. Gli ooliti sono sfere concentriche di carbonato di calcio precipitate inorganicamente attorno a un nucleo. Furono depositati su caldi margini degli scaffali marini, ricevendo energia ad alta onda simile all'attuale Bahama Shelf e al Mar Rosso settentrionale. Questi depositi presentano anche segni di incrocio e increspature che riflettono le condizioni di alta energia. Miscele di ooliti e frammenti fossili abrasi, in particolare foraminiferi (organismi unicellulari che utilizzano pseudopodi protetti da un test o da un guscio), sono comuni negli strati del Mississippiano.
Le pietre calcaree di calce riflettono ambienti di acque poco profonde, come quelli che si trovano nella baia della Florida e sul lato ovest dell'isola di Andros, nelle Bahamas, che potrebbero essere stati esposti a causa del cambiamento delle maree. Il fango carbonatico è stato prodotto attraverso il ciclo vitale delle alghe verdi, ma i fossili non sono particolarmente comuni in queste litologie. I depositi di questi calcari del Mississippiano sono spesso usati anche come pietre di cava. Nella parte superiore del Mississippiano si sviluppano cicli marini, che probabilmente riflettono l'inizio della costruzione di montagne nella regione appalachiana del Nord America orientale. Le arenarie al quarzo in genere hanno iniziato ciascuno di questi cicli mentre i mari trasgredivano attraverso gli interni continentali. Gli scisti potrebbero aver succeduto alle arenarie e sono stati seguiti dallo sviluppo del calcare che riflette la clearance dell'acqua e l'avvio della produzione di carbonato da parte di animali e piante.
I calcari dell'età del Mississippiano sono in genere associati a lenti e letti di chert (biossido di silicio). L'origine di questo tesoro è alquanto incerta, ma sembra riflettere l'origine primaria o secondaria. Chert di entrambe le origini può verificarsi all'interno di una singola unità di calcare ma riflette diversi tempi di silicizzazione. I cherti primari si formavano penecontemporaneamente (con piccole pieghe e faglie) con deposizione dei calcari in ambienti d'acqua leggermente più profondi. Chert secondario si è formato come una sostituzione successiva dalle acque sotterranee che coinvolgono solitamente i depositi più bassi dell'acqua. Le viscere penecontemporanee sono spesso di colore scuro (selce) e interrompono la lettiera piuttosto che seguirla. Di solito mancano fossili. Successivamente il chert è di colore chiaro, segue la lettiera ed è solitamente fossilifero.
Bacini più profondi, intracontinentali e depressioni oceaniche profonde (geosyncline) sono caratterizzati da clasti terrigiani del Mississippiano depositati come turbiditi.
