V období starších prvohôrbola veľká časť územia Západných Karpát zaplavená morom. V oblasti Zemplínskych vrchov sa horniny začali usadzovať v mladších prvohorách – v karbóne, približne pred 306 mil. rokov. Ide o súbor usadených hornín tvorený pieskovcami, zlepencami, ílovitými bridlicami, tufmi. V tomto období nastal výraznejší rozpad staršieho horninového podkladu na jednotlivé bloky a vytvárali sa čiastkové preliačiny (poklesnuté územia) a vyvýšeniny. Poklesnuté územia boli zapĺňané úlomkami z vynorených a dvíhajúcich sa okrajov pohorí. Podnebie bolo v tom čase teplé a vlhké s dostatočným množstvom zrážok. Pomerne dlhšie obdobie sa horniny usadzovali prevažne v riekach a jazerách. Úlomky rastlín i kmene stromov boli povrchovými tokmi znášané do poklesnutých oblastí, kde v určitej časti karbónskeho obdobia vznikali močiare. Dôkazom toho sú výskyty uhoľných slojov v okolí Veľkej Tŕne. Ku koncu tohto obdobia prebiehalo usadzovanie úlomkov v jazerách a v plytkovodnom morskom prostredí, o čom svedčí prítomnosť morských mikroorganizmov v horninách. Vývoj územia bol ovplyvnený aj sopečnou aktivitou, ktorej výsledkom boli ojedinelé výlevy kyslej lávy (s vysokým obsahom oxidu kremičitého). Začiatkom permu došlo k rýchlej zmene podnebia. Vlhké podnebie sa zmenilo na suché. Výrazne sa to prejavilo v pestrejšom zafarbení hornín (červené, zelené, fialkasté), ktoré môžeme nájsť v okolí Kašova, Černochova i Malej Bary.