thumb|upright=1.4|alt=Carte des départements français.|Localisation du gisement sur la carte des bassins houillers français.
Le bassin houiller stéphanien sous-vosgien fait partie des bassins houillers des Vosges et du Jura. Il englobe l'est de la Haute-Saône, le Territoire de Belfort et le sud du Haut-Rhin, dans l'est de la France. Daté du Stéphanien, seule sa partie centre-ouest correspondant au bassin minier de Ronchamp et Champagney est abondamment exploitée pour ses couches de bonne qualité entre le milieu du et le milieu du , tandis que ses autres sites sont délaissés et très peu exploités, soit en raison d'une profondeur trop importante (supérieure à un kilomètre), soit en raison de la médiocre qualité et de la faible épaisseur des couches.
Un petit gisement situé vers le hameau de Mourière est exploité entre 1844 et 1891, mais de façon artisanale avec des couches de faible épaisseur et de piètre qualité. D'importantes réserves de houille formant des couches suffisamment épaisses et de bonne qualité sont découvertes au début du autour de la commune de Saint-Germain. La Première Guerre mondiale puis la Grande Dépression retardent la mise en exploitation et malgré plusieurs initiatives et débats pour lancer l'exploitation dans les années 1950, aucune mine n'est ouverte. Au total, six concessions sont accordées entre 1757 et 1914, dont la moitié finissent par fusionner (Ronchamp, Champagney et Éboulet). L'une restera une petite exploitation artisanale (Mourière) et deux d'entre elles ne sont pas exploitées (Lomont et Saint-Germain).
Situation thumb|upright=2|alt=Carte des communes de Haute-Saône.|Les différentes concessions de Haute-Saône.
Possédant une forme de boomerang, le bassin englobe l'est de la Haute-Saône, le nord du Territoire de Belfort et le sud du Haut-Rhin. Il est situé entre Bouhans-lès-Lure, Ronchamp, Lomont à l'ouest et Wattwiller à l'est, avec des lambeaux entre Romagny et Habsheim... Il mesure une soixantaine de kilomètres de long sur le flanc des Vosges sur une vingtaine de kilomètres de large au maximumMesures effectuées sur Google Earth..
La partie occidentale a fait l'objet de six concessions : d’abord celles de Ronchamp, Champagney et Éboulet, toutes situées au nord et qui ont rapidement fusionné les unes avec les autres (tout comme les compagnies qui les exploitent) ; celle de Mourière, voisine, restée indépendante ; celle de Lomont, au sud, qui n'a pas pu entrer en exploitation à cause de manques financiers et matériels pour l'exploitation en grande profondeur ; enfin, celle de Saint-Germain. La vaste partie orientale n'a jamais vu l'accord d'une concession, malgré les prospections réalisées par de nombreuses sociétés dont la . Quelques travaux artisanaux et éphémères de recherche ou d'extraction voient toutefois le jour à certains endroits épars et à différentes époques.
Les gisements houillers les plus proches sont le bassin houiller de la vallée de Villé au nord-est et le bassin houiller keupérien de Haute-Saône, qui le chevauche au sud-ouest.
Géologie gauche|vignette|upright=1.4|alt=Schémas montrant comment l'érosion amène les débrits végétaux dans un lac avant que ceux-ci ne soit recouvert par les sédiments.|La formation du gisement. vignette|alt=Un bloc de roches volcanique au milieu de morceaux de schistes|Exemple de roches constituant les terrils de Ronchamp.
Pendant le Dévonien, le socle de la région de Belfort, bordant le massif des Vosges, est formé par sédimentation détritique. Au Carbonifère, cette région est recouverte par une mer, favorisant la sédimentation marine qui s'accompagne d'une activité volcanique. C'est à la fin de cette période, au Stéphanien, daté entre , que le bassin houiller commence sa formation sous la pression des sédiments de types fluvio-lacustres. Au Permien, ce gisement est plié puis recouvert par de nouveaux dépôts détritiques issus de la chaîne varisque ..
Les terrils du bassin minier de Ronchamp et Champagney recèlent de nombreux fossiles témoignant de l'époque du Carbonifère dont la particularité est de regrouper à la fois des plantes vivant dans un environnement sec et montagnard (Épine noire, Fougères, et les premières plantes à fleurs qui sont présentes uniquement dans les couches les plus récentes) et dans des milieux de plaines marécageuses (renoncule flottante , sigillaire, , ) ainsi que des poissons d'eau douce (présence d'un grand lac) ..
Le gisement se trouve à cheval entre la Trouée de Belfort et la dépression sous-vosgienne.. Il est composé de la petite cuvette de Mourière, formée de petites couches, des cuvettes de Ronchamp, Saint-Germain, Lomont, Roppe et Romagny entre autres. Les couches les plus épaisses se situent dans le bassin minier de Ronchamp et Champagney. Sous Lomont et Saint-Germain, les zones séparant ces trois points ainsi que toute la zone orientale possèdent des couches très minces et très faillées. Le bassin s'étend avec un pendage d'environ 20° du nord vers le sud avec une forme de coque de bateau, où il dépasse la profondeur d'un kilomètre avant de remonter brusquement vers le massif de Chagey et plus généralement vers le massif du Jura.....
D'un point de vue géologique, le gisement de Mourière est différent de celui de Ronchamp : bien que du même âge géologique, son inclinaison varie et sa couche de charbon est directement posée sur le socle. La qualité diffère également : le charbon de Mourière étant argileux et pyriteux, il faut le laver avant de le vendre. Plus au nord-ouest se trouve le bassin de Saint-Germain, formé de couches de bonne qualité, similaires à celles de Ronchamp et dont la profondeur varie de avec une moyenne légèrement inférieure à un mètre. Le terrain houiller est perturbé par trois failles. La première est située au sud de Saint-Germain, où deux sondages distants de montrent une variation de du toit permien. La seconde est repérée sous le bois du Grand Morveau, situé au nord de Lure, où le pendage des dernières couches est trop élevé.. La houille révélée par les sondages contient en moyenne 50 % de carbone, 27 % de cendre, 23 % de matières volatiles et possède un pouvoir calorifique qui oscille entre (entre ), Annexe ..
À l'est de Saint-Germain, le gisement de Ronchamp possède des couches pouvant atteindre quatre mètres d’épaisseur. Il s'appuie sur le versant méridional du massif des Vosges avec un pendage de 20° vers le sud-est, en direction de Lomont, où la profondeur excède le kilomètre. Le charbon est presque immédiatement recouvert par un bassin permien composé de grès vosgien rouge et de divers types d'argiles. En Haute-Saône, le charbon n'affleure que sur de fines bandes au nord du gisement de Ronchamp, en pleine forêt, ce qui explique sa découverte tardive. Dans cette zone, l'épaisseur des couches varie de quelques dizaines de centimètres à quatre mètres. À l'est de cette zone, les couches sont généralement de qualité médiocre et se présentent sous forme de veinules discontinues plus ou moins puissantes, faillées et entrecoupées de schistes. Le Stéphanien affleure également à Roppe, Anjoutey et Bourg, trois communes situées au nord-est de Belfort. ainsi qu'au sud de Mélisey, près de Lure.
Histoire thumb|upright=1.7|alt=Carte des communes de Haute-Saône, du Territoire de Belfort et du haut-Rhin.|Communes du Territoire de Belfort et des départements voisins où le terrain houiller est identifié.
Le bassin houiller est découvert vers 1744 grâce à des affleurements dans les collines surplombant Ronchamp et Champagney. L'exploitation démarre réellement à partir de 1757, après l'accord de deux concessions qui s'unissent au bout de six ans. Trois ans plus tard, en 1766, la concession de Mourière est accordée, mais elle sera exploitée seulement entre 1844 et 1891. En 1810 débute de creusement du tout premier puits de mine, le puits Saint-Louis. Au même moment, des faibles quantités de houille sont extraites aux environs de Thann..
En 1820, une compagnie départementale pour la recherche de la houille est créée dans le Haut-Rhin afin d'affranchir les industriels alsaciens de l'usage du bois et du charbon de Ronchamp. Après dix années de recherche entre 1822 et 1832, c'est un échec, car les gisements du département sont jugés insuffisants et inexploitables.
En 1840, la est vidée de son combustible et le gisement de Ronchamp est considéré comme épuisé par les propriétaires de la concession. Celle-ci est rachetée par deux industriels haut-saônois qui redécouvrent la houille en 1843.. En 1847, la société des maîtres de forges est créée et lance des recherches au sud de la concession de Ronchamp ; les deux compagnies entrent dans une rude concurrence pour obtenir une nouvelle concession. Après avoir dépensé d'importantes sommes d'argent dans le creusement de sondages et de puits de recherches, c'est la société des maîtres de forges qui obtient gain de cause : la concession d'Éboulet lui est accordée en 1862. Mais finalement mises en difficulté, la concession et la compagnie minière d'Éboulet fusionnent avec celles de Ronchamp.. Dès lors, celle-ci entre dans une grande période de prospérité économique qui dure jusqu'à la Première Guerre mondiale.
Entre-temps, la société doit assurer son avenir et consulte deux scientifiques pour évaluer les ressources restantes du bassin minier. L'ingénieur général des mines en 1883 puis le géographe français Pierre Termier en 1906 donnent leurs avis sur le bassin de Ronchamp. Tous deux constatent qu'il est fortement perturbé par des failles et des soulèvements, que la profondeur dans le sud du bassin est un handicap fort et que les couches de l'est et de l'ouest sont trop dispersées et inexploitables. Néanmoins, ils recommandent aux dirigeants d'effectuer des recherches plus lointaines, là où d'autres cuvettes pourraient exister.. Effectivement, tout au long du , la compagnie et ses concurrentes (y compris des entreprises privées indépendantes) recherchent la houille en direction de l'est, vers Belfort et Mulhouse, mais seuls de petits travaux artisanaux et éphémères sont établis dans cette vaste zone du bassin houiller. L'extraction industrielle se fait uniquement à Ronchamp dans toute son histoire extractive. Deux nouvelles concessions sont accordées au début du à la suite de campagnes de prospection : l'une à l'ouest et l'autre au sud de Ronchamp, respectivement nommées (accordée en 1914) et (accordée en 1904). Si la seconde n'est pas exploitée uniquement en raison des problèmes techniques dus à l'extraction en grande profondeur, l'exploitation de l'autre est retardée par la Grande Guerre puis par une succession de mauvaises périodes économiques ou stratégiques pour le charbon français. Ces deux concessions restent donc inexploitées au début du .
Dans les années 1920, les houillères ronchampoises, qui ont creusé le puits le plus profond de France en 1900 à de profondeur, amorcent leur déclin. Elles continuent néanmoins d'investir et connaissent une importante vague de migrants polonais qui incorporent la population locale.. Après la Seconde Guerre mondiale, les mines de Ronchamp sont confiées à EDF, qui cherche à abandonner l'exploitation jugée trop peu rentable. Un comité de défense de la mine voit le jour et prolonge la durée de vie des charbonnages de huit ans en relançant l'exploitation des affleurements. En 1954, ce comité propose de lancer l'exploitation du bassin houiller du Jura et des deux autres concessions de Haute-Saône pour créer les , mais cette initiative reste sans succès. C'est finalement le que la dernière berline de houille du bassin stéphanien sous-vosgien est extraite. La toute première concession accordée pour exploiter le bassin est également la dernière renoncée, en 1961..
Durée de vie des six concessionsLes puits sont aux couleurs de leurs concessions respectives, le ton foncé indique les périodes d'extraction du charbon, le ton clair indique d'autres fonctions ou la mise en sommeil du puits.
Concessions Ronchamp et Champagney