El descubrimiento de Bernissart fue completamente fortuito. En 1878, mientras se excavaba una galería a 322 metros de profundidad en una mina de carbón, aparecieron los primeros fósiles. Estos restos se encontraban dentro del relleno arcilloso cretácico de una chimenea kárstica vertical que atravesaba las calizas carboníferas paleozoicas explotadas por los mineros. A esta acumulación de arcillas fosilíferas los trabajadores la bautizaron como la “bolsada de los iguanodontes”. Las excavaciones paleontológicas se prolongaron durante tres años, hasta 1881. Más tarde, en 1921, la mina se inundó y cerró definitivamente. Durante las dos guerras mundiales, Alemania intentó extraer nuevos fósiles para sus museos, pero las dificultades técnicas —y la resistencia belga— frustraron ambos intentos.

La formación del yacimiento de Bernissart es extraordinaria. Se originó en una zona pantanosa situada sobre una dolina que fue tragando lentamente los sedimentos depositados en ella. Así se generó una enorme chimenea kárstica de entre 150 y 200 metros de diámetro, cuyo sumidero continúa varios cientos de metros hacia abajo, relleno de derrubios carboníferos. Los primeros fósiles aparecieron en el pozo Santa Bárbara de la mina, a 322 metros de profundidad. En marzo de 1878, mientras se perforaba una galería horizontal para atravesar la bolsada arcillosa, el minero Jules Créteur encontró lo que creyó troncos recubiertos de oro: en realidad eran huesos impregnados de pirita.

El director de la mina, G. Fagès, identificó correctamente los restos como huesos fosilizados. Un médico local confirmó la interpretación cuando un capataz le mostró algunos fragmentos en un café del pueblo. En los días siguientes aparecieron más restos, por lo que se avisó al ingeniero de minas L. F. Cornet, quien descendió al pozo el 8 de abril. Cornet llevó algunos fragmentos al zoólogo P. J. van Beneden, de la Universidad de Lovaina, quien reconoció dientes de Iguanodon. Fue él quien anunció públicamente el hallazgo el 7 de mayo ante la Real Academia de Ciencias. Sin embargo, los fósiles se deterioraban rápidamente al contacto con el aire debido a la llamada “enfermedad de la pirita”. El 12 de abril, Fagès alertó a la Administración de Minas y envió un telegrama urgente al Museo de Bruselas solicitando ayuda inmediata.

Louis de Pauw, conservador del museo, llegó a Bernissart el 13 de abril. Experto en técnicas de preservación, propuso encargarse de la excavación y conservación de los restos, con la condición de que todo el material recuperado se destinara al museo de Bruselas.

La empresa minera Charbonnage de Bernissart autorizó los trabajos, y el Estado belga aportó fondos extraordinarios. De Pauw contó con dos técnicos del museo y ocho mineros. Entre mayo y octubre de 1878 se extrajeron cinco esqueletos de Iguanodon. En agosto, un terremoto provocó un derrumbe que dejó atrapado al equipo durante horas. En octubre, una inundación obligó a detener los trabajos. Tras instalar bombas de achique, las excavaciones se reanudaron en agosto de 1879, recuperándose otros catorce esqueletos de Iguanodon, dos de cocodrilo y dos de tortuga.

En la misma galería, a 322 metros de profundidad, se hallaron ocho esqueletos adicionales de Iguanodon y uno de cocodrilo en los últimos veinte metros antes de alcanzar las calizas carboníferas. En 1881 se perforó una nueva galería a 356 metros, que también atravesó la “bolsada de los iguanodontes”, aunque allí el relleno arcilloso solo tenía ocho metros de diámetro. Se recuperaron tres esqueletos más. Para entonces, el museo había recibido 130 toneladas de bloques fosilíferos y sus almacenes estaban saturados. Las subvenciones oficiales alcanzaban ya los 70.000 francos belgas. Las excavaciones se dieron por concluidas. La mina, inundada, cerró en 1921.

Durante la Primera Guerra Mundial, el paleontólogo alemán Otto Jaekel intentó reabrir la mina para obtener nuevos esqueletos de Iguanodon, muy codiciados por los museos alemanes. Se inició la perforación de una nueva galería, pero el avance fue extremadamente lento, en parte por la resistencia pasiva de los mineros belgas. Además, las autoridades alemanas priorizaban la extracción de carbón y evitar conflictos laborales. La retirada alemana llegó antes de alcanzar niveles fosilíferos. Tras la guerra, se valoró retomar los trabajos, pero el coste lo hizo inviable. Durante la Segunda Guerra Mundial, un nuevo intento alemán fue saboteado por la resistencia.

En la década de 1980, un proyecto privado llamado Recherche des Iguanodons intentó recaudar fondos para reabrir la mina, estimando que podrían quedar hasta 25.000 esqueletos. En 2002 se realizaron tres sondeos en la “bolsada de los iguanodontes”, alcanzando los 400 metros de profundidad. En uno de ellos se recuperaron fragmentos de hueso y dientes de Iguanodon a 296,5 y 309 metros, demostrando que el yacimiento sigue siendo muy rico.

El yacimiento de Bernissart se sitúa en los sedimentos que iniciaron el relleno de la cuenca mesozoico‑cenozoica de Mons, en su borde norte. Esta cuenca, alargada en dirección este‑oeste, se apoya sobre un sustrato paleozoico formado por calizas, capas de carbón y lutitas del Carbonífero, pertenecientes a la cuenca hullera de Henao.

Sobre la superficie kárstica de estas calizas, y tras un hiato de más de 200 millones de años, comenzaron a depositarse durante el Barremiense medio o Aptiense temprano las “arcillas de Bernissart”, ricas en materia orgánica y formadas en ambientes lacustres y pantanosos con aguas pobres en oxígeno. En la región existen otros afloramientos de sedimentos detríticos de tipo wealdiense, como la Formación Arcilla de Baudour o las arenas y gravas de Thieu.

Mientras tanto, las calizas paleozoicas sufrían procesos de disolución que generaron chimeneas kársticas de entre 100 y 300 metros de diámetro y varios cientos de metros de altura. Más de un centenar de estas estructuras —llamadas crans en la jerga minera— han sido identificadas en la cuenca hullera de Henao. La chimenea de Bernissart creó una depresión superficial que favoreció la formación de un pantano donde se acumulaban sedimentos que eran engullidos lentamente por el sumidero. La plasticidad de las arcillas permitió que se adaptaran a la forma de la chimenea, preservando los huesos en su interior.

Tras la deposición de las arcillas wealdienses, una transgresión marina durante el Albiense cubrió la región con calizas bioclásticas, arenas y margas. A partir de ese momento, los procesos kársticos profundos cesaron y las chimeneas quedaron selladas. La cuenca continuó rellenándose durante todo el Cretácico tardío y el Paleoceno, hasta quedar inactiva.

En la actualidad, durante el Holoceno, se están formando nuevas dolinas en la región, aunque en condiciones muy distintas a las del Cretácico. Según Quinif (2009), la carstificación profunda responsable de las chimeneas de Bernissart también provocó una subsidencia regional del sustrato carbonífero durante el Cretácico temprano. Esta intensa disolución se atribuye a aguas hidrotermales muy calientes y químicamente agresivas, activas desde el Cretácico temprano hasta el Turoniense.