В обнажившихся местах образовалась мощная толща известняка из обитавших на дне моря раковин. Берега моря были покрыты пышной растительностью, свойственной каменноугольному периоду: чудовищными сигилляриями, гигантскими хвощами, древовидными папоротниками, стройными лепидодендронами и каламитами. Остатки этих растений, весьма богатых клетчаткой, устилали дно мелководного залива, перемежаясь с песком и илом, начинали гнить и в результате тления, продолжавшегося тысячелетия, превращались в торф, каменный уголь и антрацит.

Со времени выхода из под вод каменноугольного моря толща Донецких отложений три раза была снова заливаема волнами моря - в течение юрского, мелового и третичного периодов. Наступление каждого моря уничтожало размывом высоко поднимающиеся места и заполняло своими отложениями впадины, содействуя, таким образом, постепенному нивелированию поверхности.