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Die Palaeotethys (auch Paläotethys) war in der Erdgeschichte ein ursprünglich west-ost-verlaufender Ozean zwischen den Kontinenten Laurussia im Norden und Gondwana im Süden, der sich ab dem Obersilur öffnete und im Unterkarbon seine größte Ausdehnung erreicht hatte. Er war der Vorläufer der Tethys, auch Neotethys genannt, die sich ab dem Perm etwa im selben Raum öffnete, während dessen die Palaeotethys allmählich unter Laurasia subduziert wurde. Mit dem Zusammenstoß von Gondwana und Laurussia im Oberkarbon wurde die Paläotethys nach Westen hin abgeschlossen und bildete nach dem Zusammenstoß des paläo-asiatischen Kontinentalblocks (u. a. Sibiria, Kasachstania) mit Gondwana-Laurussia eine Bucht im Osten des damit entstandenen Superkontinents Pangaea.