地层结构

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第一节地质

一地层形成

本县地层结构属于华北地台的鄂尔多斯台向斜的

一部分，本境在中生代以前的地质发展史与华北地台同升

降共沉浮。华北地台基底是前震旦系地槽型碎屑沉积，经

吕梁运动地槽褶皱抬升，形成了地台的基底。

从本县双湖峪镇和马岔乡麻湾村两个钻孔地质资

料证明，本境自中奥陶系马家沟组灰岩沉积以后，由于早

期加里东运动的发生，抬升成陆地。后经过长期风化剥蚀，

顶部形成凹凸不平的古地表形态。中石炭纪地壳下沉，为

海水淹没，在奥陶系马家沟组石灰岩的侵蚀面上，沉积了

中石炭系本溪组地层。由于当时还原介质的存在，氧化界

面位置的改变，分别沉积了菱铁矿及黄铁矿。同时因为本

区域地体不稳，黄铁矿层受到氧化，加之其它沉积物的破

坏，形成铝的酸性溶液，沉积成铝土矿。这时上石炭纪台

向斜不稳定，气候温和潮湿，因此发展形成海陆相交互的

煤系沉积层，即上石炭系太原组地层。到二迭纪时，特别

是后期，经海西运动，以及台向斜四周的山西、六盘山区、

秦岭等处地壳相继升起，形成鄂尔多斯台向斜区独立的内

陆盆地沉积单元。海水完全退去后，本区脱离海侵，呈河

湖相为主的陆相沉积，成为含有煤层、煤线的下二迭系地

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层。后期又因气候逐渐趋于干热，使上二迭系石千峰组地

层为红色岩系。三迭纪时，因秦岭不断上升，湖盆中心不

断北移到本区，形成生成石油的有利地带——上三迭系延

长群含油岩系。三迭纪末，又受印支运动的影响，发生抬

升，经过一段的沉积间断，又开始拗陷下沉，沉积了侏罗

系地层。侏罗纪末，燕山运动使地壳升起，发生剥蚀，周

围贺兰山、桌子山等区褶皱成山，形成陕北盆地。使在侏

罗纪末期的侵蚀面上，普遍沉积了白垩系地层，到下白垩

起，又受四川运动的影响，台除夕的祝福语 向斜抬升，结束了内陆湖盆

的沉陷历史。因升降运动剧烈，地形高低悬殊，剥蚀作用

强盛，堆积了河流相的砂砾岩。由于上白垩纪本区持续上

升，因此剥蚀愈强，所以缺失白垩系地层。中生代以后，

受燕山运动末期和早期喜马拉雅造山运动的影响，遭受漫

长的侵蚀切割，形成以下白垩系及其以前地层为主的基岩

低山丘陵，缺失老第三系和中新统地层。到上新世的早期，

地壳开始下降，在凹凸不平的古侵蚀面上，沉积了河漫滩

相和风化残积层——三趾马红土层。上新世末，地壳略有

上升，发育了雏形水系。下更新世初，地壳较为平稳，在

低凹处和河谷堆积了砂砾层等。此后随着气候变干变寒，

侵蚀减弱，沉积了午城黄土。中更新世早期，地壳又略有

上升，侵蚀加强，在低凹处和河谷又堆积了砂砾石等。后

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来随着地壳的相对稳定，气候以干寒为主，间有多次湿润

气候的反复交错，便堆积了含有多层古土壤层的离石黄土

和砂砾层等。上更新世末，气候干寒，堆积了风成砂质黄

土——马兰元旦晚会主持稿 黄土。全新统堆积了各种类型的砂砾石、黄土，

形成了低阶地、河漫滩。

二构造

本县处于阴山——天山、秦岭——昆仑两个巨型

纬向构造之间的祁吕——贺兰山字型构造伊陕盾地与新华

夏系第三沉降带复合部，属华北地台的鄂尔多斯地台向斜

一部分，是陕甘宁盆地的东缘陕北斜坡、志丹——米脂—

—佳县弧形拗陷带。区内构造简单，没有较大的褶皱与断

裂，仅本县南部见有小范围、短距离、断距不大的断层，

断层为东西走向。为一个倾向正西或北西西的单斜翘曲构

造，相对稳定，很少有地震发生，震级一般小于六度。地

层产状总体为南西220～北西350之间倾向，以北西西

为主，倾角1～5，局部产状多变。区内砂岩中斜层理、

交错层甚为发育，反映了当时水流方向的多变，斜层理倾

向一般为向西或北西西、南西西向，区内未见岩浆活动。

（一）深层构造

据双湖峪镇“洲1井”所钻地层自下而上为：

奥陶系

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奥陶系马家沟组：2444～2663米（距地表深度，

以下皆同），厚219米（未穿）。上部以浅灰色粉晶含灰

云岩为主，夹薄层灰白色云质石膏岩，顶部为一套缝、洞

发育的白云岩。中部厚层含灰云岩与灰白色云质石膏岩，

呈不等厚互层。石膏岩累积厚度可达42.2米。底部为厚层

灰白色含灰云岩。

根据岩性特征推断，本期属于干热气候下的潮上

低能带沉积。

石炭系

石炭系中统本溪组：2429～2444米，厚15米，

岩性以浅灰绿色泥岩为主，夹薄层浅灰绿色水云母质泥岩。

本组具明显的海陆交互相沉积特点，与下伏奥陶系地层呈

假整合接触。

石炭系上统太原组：2268.5～2429米，厚160.5

米。上部地层岩性为：灰白色含砾粗砂岩、浅灰色含粘土

中粒石英砂岩、泥质砂岩、褐灰色砂岩与灰黑色泥岩、炭

质泥岩及厚煤层。中部为灰黑色含生物碎屑微晶灰岩、深

灰色泥岩、灰岩、灰黑色泥岩、黑色炭质泥岩间夹煤层及

一厚层深灰色硬砂质细砂岩。下部为深灰色泥晶灰岩、灰

黑色泥岩夹薄层炭质泥岩及煤。与下伏本溪组呈整合接触。

根据岩性组合，太原组为还原条件下的海陆交互相含煤沉

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积。

二迭系

二迭系下统山西组：2193～2268.5米，厚74.5

米。上部地层岩性为深灰色、灰黑色泥岩、深灰色炭质泥

岩、浅灰色泥质砂岩及云质细砂岩、灰白色中粒石英砂岩，

下部夹一黑色炭质泥岩薄层。底部以厚层黑灰色炭质细粒

硬砂岩与太原组呈整合接触。据岩性推断，本组属还第一炮兵 原条

件下的河流——三角洲相沉积。

二迭系中下统石盒子组：1920～2193米，厚273

米。上石盒子组下段为灰绿色砾状粗砂岩、中砂岩、细砂

岩及同色砂质泥岩和杂色泥岩。上段为灰白色含砾不等粒

砂岩、棕褐色硬砂质长石细砂岩与棕褐、灰绿色泥岩、砂

质泥岩呈不等厚互层。下石盒子组下段为灰白色中——粗

粒硬砂质石英砂岩、浅灰色细砂岩、北京游玩好去处 泥质砂岩夹薄层棕褐

色、灰绿色细砂岩。由下向上砂岩层逐渐变薄，粒度变细，

泥岩层次变多增厚。形成一显著的沉积正旋徊。底部为灰

白色中粒硬砂质石英砂岩与下伏山西组呈整合接触。属还

原——弱氧化条件下河流——湖泊相沉积，底部砂岩表现

出一些河口沙坝的沉积特征。

二迭系上统石千峰组：1616.5～1920米，厚303.5

米。以棕红色、浅灰绿色、灰紫色、褐黑色及杂色泥岩为

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主。间互灰褐色、棕褐色、浅灰色、灰绿色粉、细砂岩和

泥质ps颜色加深 粉砂岩。底部为灰白色含砾粗砂岩，同下伏石盒子组

呈整合接触。本组属干燥、炎热、弱氧化——氧化环境下

的河流及湖泊相沉积。

三迭系

三迭系下统刘家沟组：1297.5～1616.5米，厚319

米。岩性为棕褐色、棕红色、浅灰绿色及杂色泥岩、砂质

泥岩同肉红色、棕褐色、灰褐色和杂色细砂岩、泥质砂岩

呈不等厚互层，与下伏石千峰组为整合接触。本组属于干

燥、炎热、氧化条件下的河流及河漫滩相沉积。

三迭系下统和尚沟画字成语 组：1185～1297.5米，厚112.5

米。岩性为紫红色、紫褐色、棕红色、棕褐色泥岩、砂质

泥岩同浅肉红色、暗紫红色粉、细中粒砂岩呈不等厚互层。

根据岩性组合，本组属于干热氧化条件下河流及河漫滩相

沉积。

三迭系中统纸坊组：664～1185米，厚521米。

岩性为：上部以杂色、棕褐色泥岩、砂质泥岩为主，间夹

肉红色细砂岩。下部为肉红色、浅肉红色、暗紫色细、中、

粗砂岩，含砾砂岩同灰褐色、深灰色、暗棕红色、棕褐色

及杂色泥岩、砂质泥岩互层。岩相为氧化——弱氧化环境

下的河流——湖泊相沉积。

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三迭系上统延长群：9～664米，厚655米。岩性

上部泥岩以深灰色、灰黑色为主，下部见棕褐芭或杂色泥

岩。砂岩以浅灰绿色、浅灰色为主，下部砂岩多呈肉红色。

本群地层在县境露头较多，在区域王对比较好。根据岩性、

岩相组合，本群可分为10个沉积旋徊层。岩相为河流——

湖泊相（交互相），与下伏纸坊组呈不整合接触。

第四系

第四系黄土层，厚5.2米，与下伏延长群呈不整

合接触。

（二）地表构造

从本县岩系出露情况来看，主要有上三迭系延长

群第四段和第五段及部分侏罗系、第三系、第四系地层。

现将其由老至新分述如下：

1、三迭系上统延长群第四段（T3Y4，相当于永坪

组）：出露于本县东部地区，主要分布在马蹄沟镇的薛家

崖及驼耳巷乡老龙王庙沟至老君殿南北一线的以东地区。

以一套灰绿、黄绿色厚层、块状中粒长石砂岩为主，夹兰

灰、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩。

2、三迭系上统延长群第五段(T3Y5，相当于瓦窑堡

组)：出露在本县中西部广大地区，主要为一套含有可采煤

层或煤线的砂岩、粉砂岩、泥岩。又可分为五个岩性段。

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第一段(T3Y15)：分布在本县中东部，主要由一个

完整的沉积韵律组成。其下部为一套粗粒砂质沉积。岩性

以黄绿色粗粒长石砂岩为主，局部夹有不稳定的细粒石英

砂岩，斜层理，交错层发育。上部为细砂岩、粉砂岩、泥

岩互层。细砂岩、粉砂岩一般为暗绿色、褐黄色、泥岩、

页岩为深灰色或灰黑色。

第二段(T3Y2

5)：分布在中部，由北向南出露广泛，

为一套夹有煤线的砂岩、泥岩互层，由3个韵律组成。下

部韵律层为浅灰色、灰绿色、黄绿色块状中粗粒长石砂岩，

其中夹细粒薄层或透镜体石英砂岩，含泥砾砂岩、泥质粉

砂岩等。上部灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹煤线。

中部韵律层：下部为黄绿色厚层块状长石石英砂岩、黑云

母石英砂岩。一般为钙质胶结，含有黄铁矿结核，交错层

发育，底部含有下伏地层砾石，上部为细砂岩、泥岩互层，

夹煤线。上部韵律层：为一套粒度较细的粉砂岩、泥岩互

层，夹有数条煤线，顶部煤线较厚。

第三段(T3Y3

5)：主要分布在中部周家——赵家

坪、大堡岔——芹园、王家坪——石窑峁、西庄乡一带，

为一套夹煤线（或煤层）的砂泥岩互层。其下部为中粒长

石砂岩、长石石英砂岩；上部为夹有巨大的长石砂岩透镜

体的砂泥岩互层，顶部泥岩中可见菱铁矿薄层或结核。第

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三段与下伏第二段为冲刷面接触。

第四段(T3Y4

5)：分布在本县西部和北部。本段不

稳定，在电市一带无沉积。下部为含岩屑的中、细粒黑云

母长石砂岩，呈厚层、块状，含有石英砂岩椭球体，交错

层、斜层理发育，横向上岩性及厚度，时薄时厚，甚至尖

灭。中部为一套细砂岩，炭质泥岩，夹煤线数条。上部为

黄绿色中、细粒长石砂岩，夹有泥岩和煤线。第四段与下

伏第三段呈不整合接触。

第五段与侏罗系(T3Y5

5——J)：出露于西部冯家渠

——马石畔、槐树岔、电市附近及北部侯石畔一带。第五

段与侏罗系在本区域不易划分。此地层底部为石英砾层、

油页岩和白色粘土岩互层。本层主要为一套石英砾岩与砂

泥岩互层，局部地段夹油页岩、煤层或煤线。石英砾岩的

成份主要为石英、燧石、长石、砾岩等，胶结物为砂质。

砾石大小不一，砾岩厚度不稳定，一般为0.2——2米，个

别地方达20米左右。砂泥岩互层中夹有数条煤线，上部有

薄层透镜体菱铁矿或铁质砂岩。

3、第三系(R)：此地层境内分布广泛，不整合于

延长群第五段与侏罗系地层之上。其下部为一套成份复杂

的砂岩、砂砾岩，上部为红土层。在红土层底部含有大量

钙质结核（料埃及神仙 姜石）。

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4、第四系(Q)：第四系黄土层县境内到处可见。

三矿藏

子洲县境内现初步查明主要矿藏资源有：煤、石

英、粘土矿、料姜石、铁矿、油页岩、卤水、红砂、天然

气、磷矿等。其中以煤为主要矿种，特点是煤层多、厚度

小、分布广、开采历史长。现将各矿藏分述于下：

（一）煤

主要见于三迭系延长群瓦窑堡组(T3Y5)和侏罗系

延安组地层中，含煤建造古地理为内陆盆地形。主要为一

套河、湖、沼泽相地层，此地层中含煤层次多，煤线、煤

层多达30～40层，煤层薄、分布广、不稳定。可采煤层共

划分为8层，即Ⅰ～Ⅷ号。煤层（线）厚度差别大，薄的

只有几厘米，最厚达1.5米，而一般多为10厘米左右，其

中以Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ号煤层厚度较大，为本县主要可采煤层。

本县煤质按煤岩成份划分为亮煤、镜煤、暗煤，低硫份，

煤的工业类型属长焰烟煤，煤种为1号、2号气煤。各主

要煤层的特点及开采情况如下：

Ⅰ号煤见于T3Y1

5层上部。由2～3层煤组成，总

厚度一般不超过1米，比较稳定，为本县主要开采煤层。

分布在马蹄沟、三眼泉、驼耳巷、三川口等乡镇。Ⅰ号煤

较薄，一般厚射手和狮子配对 度为7～30厘米，在三眼泉和何家集局部地

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带厚80厘米左右。何家集的储量有千余万吨，三眼泉也有

300多万吨。开采井深一般在30～60米之间，煤层底板标

高在海拔930～970米之间。

Ⅱ、Ⅲ号煤见于T3Y2

5地层的中下部，Ⅱ号煤由

3～4条煤线组成，Ⅲ号煤由1～2条煤线组成。Ⅱ、Ⅲ号

煤很不稳定，厚度在2～15厘米之间，Ⅱ号煤局部厚达20～

25厘米，只有电市乡李孝家河乡开采。

Ⅳ号煤见于T3Y2

5地层上部，由2～3条煤线组成，

一般单煤层厚度为10～20厘米，有益厚度为20～45厘米，

分布在周家镇大理河两岸，为此地主要开采煤层。煤层

较稳定，在阳庄一带以平洞巷道开采，煤层底板标高大致

在海拔1000米左右。

Ⅴ、Ⅵ号煤V号煤见于T3Y3

5地层下部，Ⅵ号煤见

于T3Y3

5中上部。V号煤由5～6条煤线组成，一般厚度5～

10厘米，最厚达20厘米，主要分布在周家镇西部。有的

地带5条煤线一起开，有益厚度也只有25～30厘米。Ⅵ号

煤由3～6条煤线组成，一般厚度5～15厘米，在砖庙乡李

家河可采厚度达58厘米。

Ⅶ号煤为本县主要开采煤层，见于T3Y4

5地层中

上部，分布在槐树岔乡、高家坪乡、砖庙乡、西庄乡侯石

畔等地。由3～6条煤线（层）组成，又分上、中、下三层。

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Ⅶ中、Ⅶ上为主要开采煤层，可采煤层单层厚度25～88

厘米。Ⅶ中Ⅶ上间距变化大，由90厘米至15米，一般厚

度2～4米。Ⅶ上煤层底板标高在槐树岔地区为986～1020

米之间；侯石畔地区在1046～1064米之间。Ⅶ号煤在槐树

岔～高家坪地区储量有2000万吨左右，在侯石畔地区储量

匡算在500万吨以上。

Ⅷ号煤见于T3Y5

5～J地层底部油页岩之下，主要

分布在电市乡——水地湾乡小理河两岸，由1～2条煤线

（层）组成，厚度变化大，由6～7厘米至60厘米，一般

厚度10厘米左右，可采有益厚度30厘米左右。小理河两

岸开采煤井较多，井深为30～60米。

除此而外，在石炭系太原组地层中蕴藏有8个煤

层，单层最大厚度3米，最小1.5米，总厚16米左右。但

因埋藏太深（均在2200米以下），目前开采甚难。据有关

部门勘探分析，三迭纪煤田主要赋存于子洲、米脂西北，

面积约100平方公里，预测储量14.6亿吨，地层构造简单，

矿井无涌水现象，瓦斯含量低，煤层顶底板岩性比较好，

但煤层较薄。

（二）石英

见于T3Y5

5～J地层底部及第三系下部，可作玻璃

原料，远景储量328E万吨。石英砾岩，主要分布在槐树岔、

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电市、水地湾等乡。砾岩层厚度一般为1～2米，水地湾乡

局部地段厚达20米左右。砾岩成份以石英、燧石、长石为

主，砾石大小不一，一般为3～4厘米，滚圆度较好。石英

砾岩质量较好。第三系下部砾岩层，在马蹄沟的曹峁水库

附近出露较厚，一般为1～2米，最厚达4～5米。砾石大

小不等，滚圆度差，杂乱堆积。砾石成分复杂，有石英、

砂岩、泥岩等，石英质砾石含量较小，作为玻璃原料利用

率不高。

（三）粘土矿

在T3Y1

5地层上部、T3Y3

5地层中上部及T3Y5

5～J地

层下部泥岩中，含有粘土矿，其中包括铝钒土、澎润土及

高岭土等，可作为陶瓷原料。粘土矿分布广，在槐树岔、

高家坪、冯家渠、车家沟、三皇峁、驼耳巷、赵寨子、水

地湾、艾新庄等地均有。厚度由40～50厘米至3～4米。

质量差别大，含粉砂质各地不同。水地湾粘土矿见于T3Y5

5～

J地层下部，厚为1.3米，下部粘土矿含粉砂质少，为灰

色、灰白色，质量较好，冯家渠粘土矿与水地湾粘土矿属

于同一地层，厚度3米左右，含粉砂质较多。这两处矿厚

度较大，面积较广，储量较多，驼耳巷——老山峁Ⅰ号煤

层上部有50～60厘米厚的粘土矿，为灰白色、细腻、质量

较高，可作为细瓷原料。全县虞美人原文 粘土矿地质总储量约三、四

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百万吨。

（四）料姜石

是烧制石灰的主要原料，见于第三系红土层下部

及第四系黄土层底部，是一层钙质结核。它在县内分布较

广，主要在马蹄沟镇的清水沟、三眼泉乡的吴家湾、电市、

水地湾、三川口、砖庙乡的羊圈山、瓜园则湾、裴家湾乡

的谷卜峪、槐树岔乡的芹园等地。厚度一般为1～2米，但

钙质结核层上部覆盖厚，且土层松软，所以开采难度较大。

远景储量29840万吨。

（五）铁矿

在T3Y4

5、T3Y5

5～J地层的泥岩及砂岩中含有薄层或

透镜状菱铁矿，厚度一般只有几厘米至十几厘米，较厚者

也只有30～40厘米。在槐树岔乡的十垧坪、马岔乡的牛家

沟、砖庙乡的羊圈山有出露，并已褐铁矿化。由于铁矿厚

度薄，品位低（一般均小于17%），分布面积小，虽总储

量约2688万吨，尚难开采利用。

（六）油页岩

在T3Y55～J地层下部，含有油页岩，分布在槐树

岔、马岔乡新窑上、电市等地，厚度为0.5～3米，由薄层

组成，单层厚度由几毫米到3～4厘米，为灰黑色，一般含

粉砂质，光泽较暗，韧性较小，含油质不丰富。局部地段

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（如马岔乡新窑上）含油率较高，使油页岩显油黑光泽，

韧性较大，俗名黑炭，又有“墨玉”之称，可制作工艺品，

但由于分布局限、储量不大（约3000万吨），加上含油率

仅4%左右，所以工业利用价值很小。

（七）磷矿

主要分布在马蹄沟镇的三皇峁、四旗里，稳定矿

体有两个，呈透镜状，长约325～820米，厚度0.24～143

米，远景储量约405万吨。

（八）卤水

T3Y1

5地层中赋存卤水。本县马蹄沟、三皇峁、三

眼泉、双庙湾、三川口、王家岔、盐淋圪堵等地以此卤水

制取食盐（同时还有卤冰），一般每百公斤卤水可晒制食

盐1公斤，总储量约134800万吨。

（九）天然气

在二迭系山西组地层中，有较丰富的天然气，天

然气主要成分是甲烷，控制储量约50亿立方米。境内现钻

井7口，口口有气，“麒参一井”日产3.打屁股文 3万立方米，“洲

3井”日产13.05万立方米。

（十）石油

在三迭系地层中含有石油。本县南部和西部约

800平方公里范围内均有储藏，主要集中在何家集、砖庙、

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高家坪、马家沟岔、槐树岔等5个乡的240平方公里范围

内，储量尚未探明。

（十一）红砂

在第三系地层中，夹有红砂层，全县分布较广，

是本县建筑用砂的主要来源

（十二）砂岩

可分为石板和料石两种，全县分布极广泛。石板

以老君殿、砖庙、何家集等地为优。