准确的起始与终结时间仍未确定。宾夕法尼亚纪是根据美国的宾夕法尼亚州来命名的，因为宾夕法尼亚纪的岩层广泛分布在这里。宾夕法尼亚世和密西西比世之间的分界来自北美洲的地层。 在北美洲，早期的石炭纪地层主要是海洋石灰岩，宾夕法尼亚世曾经被认为是密西西比世和二叠纪之间的一个完整的地质时期。在欧洲，密西西比世和宾夕法尼亚世是一个或多或少连续的低地陆相沉积序列，并被归为石炭纪。目前国际上使用的国际地层委员会(ICS)地质时间尺度给密西西比世和宾夕法尼亚世子时期等级，作为石炭纪时期的子部分。
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