Die Geschichte des Lavanttaler Beckens und seiner Umgebung wurde mittels Faziesanalyse, strukturgeologischer, geochemischer und geophysikalischer Methoden untersucht. Das ca. 2000 m tiefe Lavanttaler Becken weist eine flach eintauchende westliche Flanke und einen steilen, störungskontrollierten östlichen Rand auf. Die Beckenentwicklung begann im frühen Miozän mit der Ablagerung der fluviatilen Granitztal-Formation. Zunächst bildeten das Lavanttaler und das Granitztaler Becken einen gemeinsamen Senkungsraum, dessen ursprünglicher W-Rand bei Griffen zu suchen ist. Im frühen Badenium führte W-E gerichtete Extension zu weiterer Subsidenz. Ein gleichzeitiger Meeresspiegelanstieg überflutete das Becken von SE her. Die in diesem Zeitraum abgelagerte Mühldorf-Fm. besteht aus einem transgressiven, lakustrinen Teil (Fischschiefer) und einem hangenden, marinen Teil. Letzterer wurde biostratigraphisch ins späte Unterbadenium (14,91-14,75 Mio. J.) datiert und beinhaltet die Maximum Flooding Surface und einen anschließenden Highstand Systems Tract. Über den marinen Sedimenten folgen lakustrine und fluviatile Ablagerungen der Dachberg-Fm. Im Untersarmatium herrschen brackische und lakustrine Sedimente vor. Moderate Subsidenz und Wasserspiegelschwankungen ermöglichten im Sarmatium die Bildung von mehreren Kohleflözen, die jeweils an nicht-marine Transgressionen gebunden sind. Detailuntersuchungen an den untersarmatischen Stefaner Flözen belegen unterschiedliche Bildungsbedingungen. Das Liegendflöz wurde in einem feuchten, neutralen Moor mit einer Gymnospermen-dominierten Vegetation abgelagert, während das Hangendflöz in einem relativ trockenen, sauren, Angiospermen-dominierten Moor gebildet wurde. Der Kuchler Flözhorizont umfasst die jüngsten Flöze und wird traditionell ins Obersarmatium gestellt. In den Süßwasserschichten fehlen allerdings paläontologische Beweise für das Alter der Schichten. Über der Kuchler Oberbank lagern Wechselfolgen von Schottern, Sanden und Tonen, die in einem fluvio-lakustrinen Milieu abgelagert wurden und ins Pannonium gestellt werden. Während der Ablagerung dieser Sedimente erhöhte sich die tektonische Aktivität. NE-SW gerichtete Kompression führte zu einer Reaktivierung von Störungen, die das Kuchler Flöz um bis zu 200 m versetzen. Auf eine NW-SE gerichtete Extension folgt eine NNW-SSE gerichtete Kompression. Durch eine junge Hebung des westlichen Beckenrandes wurden der Westteil des Beckens gekippt und bis zu ca. 1000 m mächtige Sedimente erodiert. Die Lage des ursprünglichen westlichen Beckenrandes ist daher nicht exakt feststellbar.