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Localización
Villa del Carbón se localiza al noreste de la Entidad Federativa, en las coordenadas extremas siguientes: máximas 19º 54’ 24” latitud norte y 99º 39’ 07” longitud oeste; mínimas 19º 36’ 48” latitud norte y 99º 22’ 21” longitud oeste.
Colinda al norte con el estado de Hidalgo y Jilotepec; al sur con Jiquipilco y Nicolás Romero; al este con el estado de Hidalgo, Tepotzotlán y Nicolás Romero y al oeste con Morelos y Chapa de Mota.
Extensión
El municipio tiene una extensión de 320.51 kilómetros cuadrados, ó 32,051 hectáreas.
Orografía
El municipio presenta tres características de relieve: la primera corresponde a las zonas accidentadas y abarca el 57% de la superficie; la segunda está integrada por zonas semiplanas y comprende el 34% y la tercera corresponde a zonas planas que aglomera el 9% de la superficie.
Villa del Carbón se encuentra a 2,600 msnm. El cerro de La Bufa es la parte más alta, se sitúa a 3,600 msnm, y la mínima la presenta la presa Taxhimay a 2, 300 msnm. La cabecera municipal se localiza a 2,595 msnm.
Las zonas accidentadas se localizan en todo el municipio repartidas de manera irregular y están formadas por las sierras de Monte Bajo, Tepotzotlán así como el Cerro Gordo.
Las zonas semiplanas se localizan en todo el municipio, distribuidas de manera irregular y están formadas por las estribaciones de las zonas accidentadas.
Las zonas planas se ubican en pequeñas áreas al sur, este y norte del municipio, están constituidas por planicies pequeñas entre los accidentes y las montañas.
Hidrografía
En las vertientes del cerro de la Bufa existen varios manantiales, muchos de los cuales constituyen pequeños hilos de agua que al engrosar va a formar afluentes del río Cuautitlán. Las principales corrientes de agua están constituidas por cuatro ríos: San Jerónimo y Las Animas; Los Sabios, El Oro que desemboca en la presa Taxhimay.
El Río Seco es de caudal irregular y depende de la temporada de lluvias. En los alrededores de la cabecera municipal existían algunos manantiales y ojos de agua ya desaparecidos, subsisten principalmente El Chiquiri y Chiquihuite. La laguna de Santa Catarina almacena aguas pluviales, el caudal de la presa Taxhimay se dedica al riego y en ella se puede pescar carpa entre otras variedades. La presa El Llano se utiliza principalmente para realizar torneos de pesca deportiva y para riego. El chorro es un afloramiento natural de agua cuyo caudal sirve como balneario.
Entre los manantiales diseminados en el municipio existen: La Grandeza, El Salto, Río Frío, Santa Catarina, Santa Rita, El Pinal, La Capilla, etc.
Clima
El clima es templado con invierno frío. Las heladas fuertes son en febrero, marzo, agosto y septiembre. La temperatura media es de 20 º C con humedad constante.
En lo que se refiere a los vientos, existen un 22% de calma, la velocidad de los vientos es de 1 m/seg. en todas direcciones, sin embargo los vientos predominantes vienen de norte a sur.
Principales Ecosistemas
Flora
Villa del Carbón presenta bosques de coníferas (oyamel), bosques de latifoliadas (encino), bosques mixtos y pastizal inducido.
Por la altura del municipio que es de 2,300 mínima a 3,600 máxima (msnm) es abundante el oyamel, encino, pino, eucalipto, pirul, madroño, trueno, ayle y sauce llorón, entre otros, que forman verdaderos y amplios paisajes.
Existen gran variedad de plantas útiles para sus habitantes, desde las silvestres que se usan como remedios caseros, hortalizas y huertos, hasta las que provienen de las siembra de milpas como sustento y modo de vida de la mayoría.
Fauna
La fauna es variada como la ardilla, armadillo, conejo, cenzontles, codorníz, colobrí, correcaminos, gavilán, gorrión, lechuza, etc.
Recursos naturales
La riqueza natural eran los bosques, la madera y sus derivados.
Características y Uso de Suelo
Los suelos que predominan en el municipio corresponden a: Lc = Luvisol crónico + Hh = Feozem haplico + Be = Cambisol eutrico + Vp = Vertisol Pélico + I = Litosol + To = Andosol ocrico + Th = Androsol húmico.
El uso del suelo se encuentra formado por rocas efusivas de la época terciaria y posterciaria con sucesiva actividad volcánica. Constitución rocosa de origen sedimentario. Son tierras propias para la agricultura de riego y temporal.