Les mines de houille de Champagnac sont situées à la limite des départements du Cantal et de la Corrèze, à 8 kilomètres de Bort-les-Orgues et 8 km d'Aurillac.
Le bassin de Champagnac occupe la partie centrale du grand Sillon Houiller qui s'étend de Noyant, près de Moulins (Allier), jusqu'à Najac (Aveyron).
Au centre du bassin de Champagnac, là où se faisait l'extraction, la série stratigraphique atteint 1200 mètres de puissance. Elle débute par des épanchements rhyolitiques et trachytiques et se poursuit par un dépôt de roches détritiques assez fines, intercalées de cinq couches de charbon. Le gisement est orienté sensiblement nord-sud sur une extension de 3km ; il comprend 3 couches plongeant vers l’est suivant une inclinaison de 30 à 90°. A l’extrémité nord les couches se renversent et plongent vers le nord tout en faisant un crochet vers l’est.
Les 3 couches sont du mur au toit : Petite Couche (puissance moyenne 3,50 m), la Grande Couche (4,20 m) et la Nouvelle Couche (1,40 m), cette dernière n’existant que dans le nord. Cette puissance des formations s'explique par des affaissements successifs du socle lorsque la pile de roches sédimentaires atteignait une certaine épaisseur (subsidence). Une tectonique de compression, postérieure a plissé et faillé le bassin.
Le gisement est coupé à peu près en son milieu par un accident géologique qui a interrompu la continuité des couches sur environ 300 m en même temps qu’elles ont subi un déplacement latéral décalant d’une centaine de mètres l’un par rapport à l’autre les deux tronçons. Le tronçon sud constitue le quartier Sud ou de St Charles et le tronçon nord, le quartier Nord ou des Plates.