中下部为泥灰岩、灰岩、含脉状纤维质石膏或层状隐晶质石膏3-5层。上部为中厚层石灰岩，夹有薄层角砾状泥灰岩、泥岩。
2、石炭系中统本溪组（C2b）
平行不整合于下伏奥陶系灰岩之上。底部为鸡窝状山西式铁矿和浅灰色铝土岩，即铁铝层段。之上为深灰色泥岩、砂质泥岩夹泥岩、粉砂岩、和2-3层不稳定石灰岩及1-2层薄煤线。本组厚度24.00-45.00m，平均32.78m。
3、石炭系上统太原组（C3t）
连续沉积于本溪组之上，为井田内主要含煤地层之一，地层厚度74.20-86.18m，平均80.84m，岩性为灰-灰白色砂岩，深灰色泥岩、砂质泥岩间夹3-4层煤层，其中9、10号煤层为井田主要可采煤层。自下而上发育的L1、L2、L3（L1、L2多合并为一层，有时L1、L2、L3合并为一层）、L4、L5石灰岩层位基本稳定，为良好的标志层。本组底部以一层灰白色中细粒石英砂岩（K1）与本溪组分界。
4、二叠系下统山西组（P1s）
井田主要含煤地层之一，与下伏太原组呈连续沉积，地层厚度64.30-87.78m，平均71.53m。岩性由深灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和6-8层煤层组成，其中4号煤层为可采煤层，底部分界砂岩（K3）为一层灰白色中细粒砂岩。
5、二叠系下统下石盒子组（P1x）
连续沉积于山西组之上，岩性为灰-灰绿色砂岩夹深灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩，下部偶夹1-2层煤线，顶部有一层浅灰、紫红斑杂色铝质泥岩，俗称：桃花泥岩，为良好辅助标志层。底部以一层灰绿色中粗粒砂岩（K4）与山西组分界。本组厚度90.50-115.60m，平均105.71m。
6、二叠系上统上石盒子组（P2s）
岩性由灰绿、黄绿、紫红色泥岩，砂质泥岩和黄绿、灰绿色砂岩互层，
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井田内该组上部多被剥蚀，最大残留厚度约210m左右。
7、上第三系上新统(N2)
岩性由棕红色粘土、亚粘土组成，含有钙质结核。与下伏基岩呈角度不整合接触。厚度0-60.00m，平均30.00m。
8、第四系中、上更新统 （Q2+3）
广泛分布于井田内，上部为第四系上更新统黄色亚砂土，下部为中更新统浅红、红黄色亚粘土，垂直节理发育，厚度0-100.00m，平均60.00m。
9、第四系全新统 （Q4）
分布于井田内较大沟谷中，为近代冲积、洪积层，由砾石、卵石、砂、砂土组成。厚度0-15.00m，平均5.00m左右。
二、含煤地层
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。此外，在本溪组和下石盒子组也含有少量不稳定的薄煤层和煤线。现将井田主要含煤地层叙述如下：
（一）、太原组（C3t）
为一套海陆交互相含煤地层，平均厚度67.26m左右，根据岩性岩相组合特征，自下而上可分为三段：
1、下段
由K1砂岩底至10号煤层底，厚度25.60m左右，岩性以深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹有灰色中、细、粉砂岩和一层稳定的10号煤层，底部K1砂岩为一层中-细粒石英砂岩，成分以石英和石英质岩屑为主，硅质泥质胶结，磨圆度较好，分选中等，垂向上呈正序列，发育有板状交错层理。K1砂岩不稳定，厚度变化大，有时相变为粉砂岩，平均厚度为6.39m。
本段泥质岩类成分主要为高岭石，次为伊利石、低开石及锂云母等，常见陆源石英、长石及岩屑等混入物。顶部泥岩中富含球粒状菱铁矿。
本段为一套海退的泻湖、障壁岛体系沉积，其间有过一次范围不广的
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泥沼环境，沉积了一层不稳定的薄煤层。
2、中段
由10号煤层底至L3灰岩顶，厚度29.20m左右。岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩间3层石灰岩（L1、 L2、 L3，井田内大多合并为一层）和1层煤层（10号）组成，为本组主要含煤段，10号煤层为井田主要可采煤层。
本段所含3层灰岩中， L1、 L2合并层灰岩为泥晶泥质灰岩。含腕足类、苔藓类、瓣鳃类等化石。L3灰岩为生物泥晶泥质灰岩，基质中含有少量硅质，化石呈片状，种类有腕足、棘皮动物等。
所含砂岩以中细粒为主，具交错层理，垂向上以反粒序为主，碎屑成分以石英、燧石、岩屑为主，泥质胶结，磨圆、分选较好。
本段泥质岩成分主要为高岭石、石英和云母，含少量菱铁矿结核。 该段属湖坪体系沉积，三次海退海进分别形成了砂坪、泥坪、沼泽和泥岩及碳酸盐岩台地沉积环境，沉积了普遍发育的L1、 L2、和 L3三层灰岩和10号稳定可采煤层，其中由于前二次海侵与第三次海侵间隙较短，只局部出现了其间海退期的泥坪沉积，大部地区则三次海侵叠加，形成历时较长的碳酸盐台地环境，沉积了较厚的灰岩地层。
3、上段
由L3灰岩顶至K3砂岩底，厚度26.04m左右，岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩，2层石灰岩（L4、 L5）和2层煤层（6、7号）组成。所含砂岩以中细粒为主，发育大型交错层理磨圆、分选较好，成分以石英、长石及岩屑为主，泥质胶结。
所含泥质岩成分以高岭石、石英云母为主。
本段亦属潮坪体系沉积，两次海退海进分别经历了由潮间坪-泥炭坪环境的演变过程。由于泥炭坪环境相对稳定性差，致沉积煤层多不可采。
（二）、山西组（P1s）
为一套陆相碎屑岩含煤地层，平均厚度71.53m。岩性主要由深灰色泥
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岩、砂质泥岩、粉砂岩间3-4层中、细粒砂岩和6-8层煤层组成。所含煤层中；下部4号煤层为可采煤层。其余煤层均不可采。
本组所含砂岩多以中细粒为主，成分以石英、长石和岩屑为主，有时含煤屑。砂粒磨圆、分选中等，交错层理发育，有时有冲刷下伏地层现象。
该组所含泥岩多具水平层理，局部富含植物茎叶化石。
本组属三角洲体系沉积，随着晚石炭世最后一次海侵的结束，早二叠世早期，井田一带逐渐过渡为三角洲沉积环境，而三角洲沼泽化就成为山西组主要煤层堆积的良好基础，故而沉积了井田可采的4号煤层。
三、构造
井田位于河东煤田中段东部，区域构造位置处于吕梁山复背斜之次级构造王家会背斜西翼，受其影响井田范围总体呈一走向北北东，倾向北西西的单斜构造，发育有次级起伏。主要表现为3条宽缓褶曲，即S1背斜和S2向斜及S3背斜。井田地层倾角大部比较平缓，为3o-8o左右，东部地段较陡，地层倾角可达10o-14o。另外，根据井下巷道揭露，井田内还发现14条中小型正断层，其中除F1断层规模稍大外，其余均为落差2.1m以下小断层。现将井田主要次级褶曲和规模稍大的F1正断层叙述如下：
一、褶曲 1、S1背斜
位于井田西北部，轴向N65°-70°E,斜穿井田。两翼不对称，其西北翼比较平缓，地层倾角3°左右，其东南翼倾角略陡，倾角为5°-6°之间，井田内延伸长度2460m。
2、S2向斜
位于井田中部，轴向N60°-40°E,斜穿井田中部。背斜两翼南段基本对称，地层倾角在5°-6°之间，其北段西北翼平缓，地层倾角在5°-6°，东南翼较陡，地层倾角在6°-140°左右，井田内延伸长度2970m左右。
3、S3背斜
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位于井田西南部，其轴向呈N70°-75°E,向斜两翼基本对称，地层倾角为5°-10°左右，井田内延伸长度1800m左右。
二、断层 1、F1正断层
位于井田东南部，为原裕祥煤矿井下揭露断层，断层走向N5°W转N10°E, 北段略呈弧形延展，断层倾向W，倾角70°，落差8-14m，延伸长度约900m。
2、关于小断层情况，根据矿上提供资料，原裕安煤矿开采4号煤层巷道中共发现11条小断层，均为正断层，落差1.00-2.10m,延伸长度30-80m；原裕祥煤矿开采10号煤层巷道除揭露了较大的F1正断层外，还发现1条落差2.1m的小型正断层，延伸长度60m左右。总之，由于上述小断层落差不大，延伸不长，对井田煤层开采影响不大。
井田内未发现陷落柱等其他构造，未见岩浆岩侵入体,井田总体构造属简单类。
第四节 水文地质
区域水文地质 一、区域地表河流和水系
本井田位于河东煤田离石矿区东部，矿区居于黄河东岸，地处吕梁山脉中段西麓，为典型的黄土高原地貌，地势总体东、北高，西、南低。
区域内属黄河流域，主要河流有湫水河和三川河。湫水河发源于兴县黑茶山南麓，由北向南至临县碛口镇汇人黄河。该河为季节性河流，据林家坪水文站资料，多年平均流量为3.216m3／s，其中7、8、9月份河水流量占全年50～70%。三川河由北川河、东川河、南川河分别从北向南、从东向西、从南向北在离石县境内汇流，由东向西经柳林在两河口汇入黄河。三川河也为季节性河流，据观测站资料，年平均流量5.34～9.54m3／s，最大流量2260m3／s。
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