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岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩，厚110～159m，平均厚122m；上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、豹皮状灰岩，夹白云质泥灰岩及泥质白云岩，厚61～73m，平均72.7m。
②中统峰峰组（O2f）
出露于井田以东，与下伏上马家沟组整和接触，本组厚103.54～147.41m，平均124.16m。下、中部多为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、砾屑灰岩，夹薄层白云质灰岩及铝土质泥岩，含不稳定的近似层状、透镜状细晶石膏2～3层，厚1～7m，或为巨厚层状的泥灰岩、白云质灰岩与石膏层混生，并有纤维状石膏脉充填于不规则的裂隙中，石膏脉宽0.5～5m，统称为石膏带。上部为中厚～巨厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩、薄层状黑灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状砾屑泥灰岩，局部夹薄层含铝质泥岩。本组变形层理及岩溶、裂隙较发育，地表见岩溶溶洞，钻孔中溶孔直径1～3cm。产头足类化石。
⑵石炭系
①中统本溪组（C2b）
出露于井田以东的沟谷中，与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。本组厚16.29～39.00m，平均27.37m，北部较薄，向南增厚。本组岩性分为两段：下段岩性为铁铝岩段，厚0～16.29m，平均4.29m。其底部为山西式铁矿，呈透镜状～鸡窝状，厚0～4.90一般1m。地表多为褐铁矿，钻孔揭露为深灰、褐灰色铝土岩（G层铝土岩）及黄铁矿。上段为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中-细粒石英砂岩、灰岩及煤层，灰岩0～3层，本段厚8.81～32.17m，平均厚21.70m。
②上统太原组（C3t）
本组零星出露于井田以东的一带沟谷中，底部以K1砂岩与下伏本溪组分界，为本区主要含煤地层之一。厚81.02～116.76m，平均96.22m，厚度变化为中部厚，西、南薄。根据岩性特征，本组可明显分为三段：
下段（C3t1）：由K1至8号煤层顶，厚37.33～70.55m，平均52.70m。底部砂岩为灰、灰白色中～细粒石英砂岩，含岩屑、白云母，含黄铁矿及泥质包体，接触式铁-泥质及少量钙质胶结，具交错层理和缓波状层理，厚0.32～17.33m，平均厚4.81m。其上为一套灰、灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段，夹0～2层不稳定的生物碎屑灰岩（L0）及薄层铝质泥岩，含煤3～7层，其中8、9、10号
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煤层为全区可采或局部可采的主要煤层。
中段（C3t2）：由L1灰岩底至L5灰岩顶，厚25.66-57.76m，平均36.21m。岩性由3～5层深灰色生物泥晶（微晶）石灰岩夹深灰～灰黑色泥岩、砂质泥岩和少量薄层粉-细粒砂岩和煤层组成。石灰岩L5、L4层位稳定，L1、L2多合并为一层；本段所含的6号煤层为局部可采的不稳定煤层，7号、7下号煤层为不稳定煤层。
上段（C3t3）：由L5灰岩顶界至K3砂岩底，厚0～13.93m，平均6.62m，为深灰 -黑灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，夹薄层铝质泥岩和薄煤层（6上），本段底部泥岩中含动物化石。
⑶二叠系
①下统山西组（P1s）
为井田内另一主要含煤地层，底部以K3砂岩（相当于太原西山北岔沟砂岩）连续沉积于太原组之上，全组厚42.89～79.92m，平均厚60.80m，其变化为东南、西北部较厚，中部较薄。岩性为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中～细粒砂岩，含煤5～10层，其中2号、3号、4号、5号煤层为稳定可采或局部可采的主要煤层，井田北部3号、4号煤层合并，称为3+4号煤层。
5号煤层顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，富含黄铁矿结核，我们称之为“海相泥岩”该层产丰富的动植物物化石。
②下统下石盒子组（P1x）
零星出露于井田东部，以K4砂岩连续沉积于山西组之上，厚66.12～102.18m，平均81.93m。岩性为灰色、深灰色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，下部偶夹1～2层煤线。
底部K4砂岩为灰白-深灰色中厚层状中、粗粒长石石英砂岩，厚0.55～21.70m，平均厚5.41m。向上为灰色、绿灰色中～细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩与深灰～黑灰色泥岩、砂质泥岩互层。
上部为灰绿色细～粗粒长石石英杂砂岩夹灰～灰绿色砂质泥岩、泥岩，顶部为一层灰白～浅灰色铝质泥岩（桃花泥岩），富含铁质鲕粒及结核，露头上常呈网格状褐红色褐铁矿细脉，可作为上、下石盒子组分界的辅助标志。
③上统上石盒子组（P2s）
全组厚269.70～457.40m，平均371.00m。以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之
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上，主要由灰色、灰绿色、灰紫色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，由下向上紫色渐深。全组分为三段。
下段（P2s1）：主要为灰绿色、灰白色砂岩、粉砂岩与杂色、深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩互层，厚121.00～156.90m，平均137.13m。下部以砂岩为主，底部砂岩K6厚1.25～23.57m，平均10.06m，为灰～灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩，孔隙式胶结，碎屑颗粒多呈点-线接触。本段产羊赤类化石。
中段（P2s2）：厚73.67～116.23m,平均91.40m。主要为紫红色砂质泥岩夹灰色、绿灰色砂岩及灰黑色泥岩。砂质泥岩多呈团块状，水平层理发育，夹泥岩条带，层面上有云母片；砂岩横向不稳定；底界砂岩为黄绿色厚层状粗～中粒岩屑长石石英砂岩。
上段（P2s3）：厚102.00～184.30m，平均142.58m。以紫红、蓝灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩及燧石条带。砂岩中多含长石，胶结疏松，易风化成浅灰、灰白色碎屑，出露于泥质岩中，是本段的特征标志；泥质岩厚度较大，为紫色、蓝灰色夹灰色、灰绿色条带。
底部砂岩K7厚2.39～10.52m，平均6.83m，为浅灰-灰绿色厚层状含砾粗-中粒长石石英砂岩。砾石成分为石英岩及燧石。
本段中上部含结核状锰铁质砂岩。露头顶部常见一层黄色砂质泥岩，可作为K8的辅助标志。
④上统石千峰组（P2sh）
厚101.00～193.50m，平均141.07m。以K8砂岩连续沉积于上石盒子组之上。岩性以紫红色、深红色、红色砂质泥岩、泥岩为主，夹不稳定浅红色中-细粒长石杂砂岩，上部泥质岩中含丰富的似层状、透镜状钙质结核。
底部砂岩K8厚7.50～16.00m，平均11.71m，为浅灰绿色、灰白色间紫红色厚层状含砾中～粗粒长石杂砂岩，底部含砾石，夹透镜状紫红色砂质泥岩。本组以其色调鲜艳为特征。
⑷三叠系
下统刘家沟组（T1l）：出露于井田西北边界聚财塔断裂带之间和西南侧沟谷中，最大出露厚度409.80m,以K9砂岩连续沉积于石千峰组之上。本组岩性主要由浅灰紫、灰红色薄层、中厚层及厚层状细粒长石杂砂岩，夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩
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及数层不稳定的透镜体，砂岩中含磁铁矿条纹条带。层理很发育，具交错层理，变形层理和水平层理，岩层常呈薄板状。层面上可见波痕、泥裂及印模等构造。下部普遍具有浅色钾长石质胶结物集合而成的斑状构造，底部夹砾岩薄层，上部含同生砂岩球，夹多层紫红色粉砂岩及砾岩透镜体。
底部砂岩K9厚6.00～32.00m，平均19.00m，为浅红、浅灰红色中厚层状铁质细粒长石砂岩，具小型交错层理。
⑸新生界
①上第三系上新统(N2)
井田内分布广泛，出露于冲沟中，厚4.00～94.50m，平均32.73m，分上下两部分：
保德组（N2b）：底部为沙砾岩层，厚0～18.00m，平均2.84m，与下伏地层呈角度不整合接触，砾石成分以砂岩为主，少量为灰岩、伟晶岩、石英岩、角闪岩，砾径2～10cm为主，大者50cm，棱角状至圆状，孔隙式砂质钙质充填；其上为棕紫、棕红色及黄红色的粘土、砂质粘土、钙质粘土夹砂砾石层，含大量钙质结核。
本组含化石： Hipparion sp. 三趾马Chilotherium sp.齐鲁兽
静乐组（N2j）：与下伏地层保德组为平行不整合接触，以紫红色、红色粘土为主，夹数层钙质结核层，粘土中含豆状锰铁质结核。
②第四系中更新统离石组（Q2l）
即“离石黄土”。广泛分布于井田内沟谷两侧，厚2.50～140.00m，平均27.28m，主要由浅红、黄灰色砂质粘土、亚粘土、亚砂土组成，底部常有一层砂砾石层，厚0～11.20m，平均5.07m；下部含2～6层古土壤及小型钙质结核和冲积小砾石；上部为红黄土，夹土壤层及小型钙质结核，发育垂直节理，地貌上多形成陡壁、黄土株等。
③第四系上更新统马兰组
既“马兰黄土”。广泛分布于黄土梁、峁、垣顶部、河流三级阶地上部和河流二级阶地，厚0～40.00m，与下伏离石组为平行不整合接触，由浅灰黄、浅黄、棕黄色砂质粘土、粉砂土、亚砂土组成，颗粒均匀，结构疏松，具大孔隙，无层理，垂直节理发育，常形成黄土陡壁。
④第四系全新统
主要分布于三川河河谷、河漫滩及一级阶地上，与下伏地层呈角度不整合接触，
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