장성 전기고생대 화석 산지(천연기념물 제416호)는 전기 고생대 퇴적층인 직운산층에 해당된다. 직운산층의 하부는 석회질의 비중이 높고 상부로 갈수록 셰일층의 비중이 커지면서 석회암층과 셰일층이 번갈아 쌓여있다. 특히 셰일층에서는 많은 화석(삼엽충, 완족류, 필석류, 두족주, 복족류, 개형충 등)이 발견되는데 산소의 포화도가 낮고, 환경의 변화가 적은 곳에서 퇴적되는 셰일의 특성 때문에 생물 유해 등의 보존율이 높기 때문이다. 태백지역의 직운산층에서 산출되는 화석은 종류가 다양하고 양이 많아 우리나라의 전기고생대의 고환경, 지각변화 연구에 매우 중요하다.