煤矿区内地形切割强烈、呈沟壑梁峁地势，山梁、缓坡大部分被第四系黄土和新近纪红土所覆盖，沟谷、陡坡均为基岩出露区。根据以往钻孔揭露及地表填图观测，地层由老至新有：三叠系上统永坪组（T3y)、侏罗系下统富县组（Jlf)、侏罗系中统延安组(J2y)、新近纪静乐组（N2j)、及第四系（Q)，现分述如下：
（1）三叠系上统永坪组（T3y)
永坪组是侏罗系含煤地层的基底，与上覆侏罗系下统富县组呈不整合（或假整合）接触。据区域资料该套地层全层厚度一般80～200m。岩性为一套灰绿色巨厚层状中、细粒长石石英砂岩，含大量云母及绿泥石，局部含有石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核，发育大型板状交错层理、楔形层理、个别块状层理及波状层理。因该组地层上部剥蚀风化，故顶面起伏不平，局部地面的砂岩因风化呈浅灰白色，向下逐渐过渡到灰绿色。
（2）侏罗系下统富县组（Jlf)
富县组是在起伏不平的永坪组基底上开始沉积的，因此其厚度变化较大，区内未进行全层控制，零星出露于矿区西部大西沟等沟谷中，一般厚度10～30m，局部厚度达50m以上，与下伏永坪组地层呈假整合接触。本组为河流相、湖泊相沉积，根据其沉积特征和岩性组合大致将富县组划分为两个亚旋回。其中，下亚旋回的下部岩性主要为粗粒石英砂岩、含砾粗粒石英砂岩，夹有石英细砾岩，其次为中粒、细粒长石石英砂岩。局部地段底部发育有砾岩，砾石成分有脉石英、燧石及硅质岩组成，砾石直径从几至150mm不等，磨圆度中等，分选性差，填隙物为中细砂及粉砂，上部为灰绿色、灰褐色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩，局部为灰黑色、深灰色砂纸泥岩；上亚回旋的下部及中部为巨厚层状灰白色粗粒长石石英砂岩、含砾粗粒砂岩，夹中粒细粒长石石英砂岩，顶部为灰绿色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩，局部地段在顶部夹黑色泥岩及煤线，块状层理，含植物化石及叶肢介化石。
（3）侏罗系中统延安组（J2y)
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延安组为本区含煤地层，区内煤系地层大部分被剥蚀，仅保留下部第一段残存厚度， 一般厚度16.4～80.6m，平均厚度35.2m。该组总体为一套河流～湖泊～湖泊三角洲相碎屑岩沉积，岩性组合为灰、灰白色砂岩，灰黑、黑色粉砂岩、泥岩夹煤层、炭质泥岩及油页岩，偶夹透镜状泥灰岩、或球状菱铁矿及菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩，其宏观特征如下：砂岩以细~中粒砂岩居多，少量粗粒或含砾砂岩，且多集中在5-2煤层的上部与该组底部；细碎屑岩以粉砂岩占优势，泥岩多局限于个别层位，厚度较薄，一般为煤层顶底板；常见泥灰岩透镜体、菱铁质砂泥岩，砂岩多钙质交结，沉积上反映弱碱性水介质环境。
（4）新近纪上新统静乐组（N2j)
分布于各支沟沟脑，主要由红色粘土构成，上部红色粘土层中含有稀少的钙质结核。以棕红色区别于第四系古土壤层。下部钙质结核增多，似有连续层状钙质结核层，出露地段可见10～30多个钙质结核层（单层厚10～30cm不等），含有三趾马化石碎块。底部为杂色巨厚层状粗碌岩层，其成分为砂岩、石英等。局部见砂岩漂石，厚一般在1～1.5m，最厚可达3.1m。其上见有厚约1.2m的浅紫红色含砾粗砂岩，以石英组成为主，分选性、磨圆度差，主要为砂质胶结，次为钙质胶结，具有冲洪积相特征，但在区内出露不普遍。钻孔揭露厚度0～64.9m，平均厚度32.2m。本组地层因含三趾马及其它动物骨骼化石而称之为“三趾马红土”，与下伏侏罗系中统延安组呈不整合接触。
（5）第四系（Q)
中更新统离石组（Q1)广泛分布于区内大部分坡面，岩性在坡面主要为风成黄土。据钻孔揭露及填图资料，厚度0～91.3m，平均厚度36.5m。最大厚度在东北部梁峁一带，厚度变化大且不稳定。西部及北部局部地段形成无土区，西北部呈零星片状分布，厚度约10m。岩性以灰黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土为主，其中夹多层古土壤层，含分散状钙质结核，粒径一般3～5cm，最大为20cm，具垂直裂隙，古冲沟发育，与下伏地层呈不整合接触。
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全新统冲积层（Q4al）主要分布在炭窑沟、古城沟、小井沟、老庄沟及大的沟谷中，主要为全新统冲积、洪积砂、粉砂、粘土及砾石等松散堆积物。岩性以灰黄色、灰褐色细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土为主，含少量腐植土，底部多数含有砾石层，砾石直径3～4cm,分选性、磨圆度差，其厚度0～13m，一般2～6m，与下伏地层呈不整合接触。
2.2.4地质构造与地震
陕北侏罗纪煤田位于中朝大陆板块之西部、鄂尔多斯拗陷盆地伊陕单斜区之内，基底为坚固的前震旦系结晶岩系，印支期及其后的历次构造运动对矿区的影响主要表现为垂直升降运动，形成一系列的假整合面或小角度的不整合面。据区域资料，基底中主要存在吴堡靖边EW向、保德吴旗NE向、榆林西神木西NE向构造带，对煤田的形成及分布具有一定的控制作用。神府矿区构造单元处于鄂尔多斯地台二级构造单元～伊（克昭盟）陕（西）单斜东缘中部。由于基底是坚固的前震旦系结晶岩系，故中生代以来，地史上历次构造运动对本区影响甚微，表现在以垂向运动为主，仅形成一系列沉积间断假整合面，矿区构造极其简单，没有褶皱，倾角1°左右大单斜层。
大路峁矿区为向南倾斜的单斜构造，局部发育宽缓的波状起伏，倾向SW，倾角1～3°。5-2煤层底板标高一般在1128～1150m之间，最低1116m，近于水平地层，起伏较小，西北部地势较高，沿沟谷煤层出露较多，剥蚀范围较大。矿区南部与沙梁井田分界处发育一条较大的正断层（F1)，断层走向98～123°，倾向188～213°，一般倾角65～70°，局部75～80°，近直立，断层落差约70～140m，近东西向分布，东西延伸大于20km，延伸至矿区外围。区内未发现落差大于30m的断层及小断层。矿区总体构造上简单，同时，治理区也没有发现岩浆岩侵入，地质构造复杂程度属简单类型。
本区位于鄂尔多斯台向斜宽缓的东翼～陕北斜坡上，地壳活动相对微弱。据历史记载仅公元1448年在榆林发生过4.7级地震，烈度为6度；1621年5月在府谷孤山一带发生过6.7级地震，烈度为6度，此后再未发生过4级以上地震。邻省（区）曾发生过其它一些较大地震，本区仅为有感区，如1996年5月30日，距本区约350公里的内蒙
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古包头市发生6.4级地震，本区仅有震感。近百年来本区从未发生过大的地震，虽有几次小的地震，但烈度仅在2.5度，属无震区。根据《陕西省工程抗震设防烈度图》（1993年10月）的烈度划分，本区基本地震烈度为VI度。依据《地震动峰值加速度区划图》矿区的地震动峰值加速度为0.05g。常发生小滑坡、丰水期发生泥沙流等地质灾害。
2.2.5煤层
由于冲刷剥蚀等原因，该区仅保存部分延安组第一段，残留厚度一般小于40m，且厚度变化较大，其主要岩性为灰白色中细粒砂岩，灰色泥质粉砂岩、深灰色泥岩等。砂岩的走向和倾向均相变较大，不稳定，含稳定的可采煤层5-2煤。延安组第一段(J2y)局部残留，厚度保存不全，大部分被剥蚀，段厚16.6～80.6m，平均厚度35.18m，含稳定可采的5-2煤层。该段为滨浅湖相沉积，岩性总体呈下粗上细正粒序，中、下部岩性多以灰～灰白色细粒砂岩、中粒长石石英砂岩为主，夹有粉砂岩、砂质泥岩，具交错层理、均匀层理；上部岩性以灰色粉砂岩为主，夹细粒砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤层，具波状层理、小型交错层理。根据以往区域沉积环境的研究成果，结合本区钻孔资料分析，延安组第一段沉积时有浅湖存在，在填平浅湖之后，沼泽平原发育，形成5-2号煤层聚积。
2.2.6水文地质特征
区内水系较发育，较大河流有矿区西部的大西沟，矿区紧邻大西沟支沟崔家沟，以上河流多为季节性河流，流量随地表降水变化极大。
（1）含（隔）水层水文地质特征
a．第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水含水层（Q4al）：近代河床冲、洪积物，岩性主要由砾石、砂质粘土组成，未胶结。该层呈带状及串珠状分布于治理区内崔家沟中，含水层厚度2～6m，岩性多为亚砂土加砂层，底部为砂砾石层，透水性较差。
b．第四系中上更新统黄土孔隙潜水含水层（Q2）：岩性为浅棕黄色砂质粘土，夹钙质结核层，垂直节理发育，疏松，中密～稍密，具孔隙，受流水侵蚀切割构成黄土区特
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有的地貌，厚度0～91.3m不等，一般梁厚，沟谷薄且宽度较窄，厚度约36m。
c．新近纪上新统静乐组相对隔水层（N2j）：出露于崔家沟中、上游谷坡上，岩性为浅红色～褐红色粘土，亚粘土，夹多层白色韩质结核，底部常见1～2m厚的砾石层，多已胶结成砾岩。粘土致密，持水性好，透水性弱，厚度变化大，孔隙裂隙均不发育，为矿区内较好的局部相对隔水层。
d．侏罗系中统延安组裂隙、孔隙含水层（J2y）：延安组地层广泛出露于崔家沟沟内，钻孔揭露厚度16.4～80.6m。岩性主要为细、中、粗粒砂岩、泥岩及煤在梁峁区顶部风化带裂隙、孔隙发育，在丰水期只能起到暂时储水作用，但因多在当地侵蚀基准面之上，处于临空状态，又因延伸深度浅，连片性小，故地下水多被疏干或水量很小，属水量贫乏区。沟谷基岩风化带，水量较大，而下伏正常基岩含水层较薄，补给来源不足，水量贫乏，含水层普遍含水微弱。
e．侏罗系下统富县组砂岩裂隙含水层（J2f）：出露于崔家沟沟谷中，岩性为浅灰色砂岩和紫杂色泥岩不等厚互层，含水层为灰白色中厚层状中粗粒长石、石英砂岩及含砾粗粒砂岩，钻孔揭露厚度1～82.6m，一般厚度10～30m，水量甚微，为弱富水含水层。
（2）地下水的补给、径流、排泄条件
第四系冲、洪积层潜水含水层，主要沿沟谷分布，大气降水为主要补给来源，其次接受河谷两岸地下水的侧向补给。与河流地表水存在互补关系，一般丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。河谷区潜水径流方向主要受微地形控制，沿分水岭多向西偏南、东侧多向东方向径流，平直地段一般与河床斜交，河曲地段在泥岩隔水层阻隔下，以下降泉形式排泄。
第四系黄土孔隙潜水含水层，出露于崔家沟沟谷的边坡地段，大面积分布于梁峁地带，大气降水为主要补给来源，由于含水层受地貌、岩性及本区气象条件等影响，使大气降水在黄土梁峁区不易大量渗入补给潜水含水层，只有在雨季有少量不连续补给。由于新近纪红土对含水层的隔水作用及沟谷水系控制，径流方向变化大，总趋势是自分水
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