韩城区块发育的地层由老至新依次为太古宇涑水群、中寒武统、下奥陶统亮甲山组、中奥陶统马家沟组与峰峰组、上石炭统本溪组、上石炭统—下二叠统太原组、下二叠统山西组、中二叠统下石盒子组、上二叠统上石盒子组与石千峰组、下三叠统刘家沟组、第四系更新统与全新统(表2-1)。
1.太古宇涑水群(ArS)
为韩城区块最古老的基底岩层,岩性为肉红色眼球状花岗片麻岩,含磁铁矿和石英岩脉。区块内原在象山北侧灰沟有零星出露,现已被采石场废渣掩盖,厚度不详。
2.中寒武统(
仅出露于象山北侧的灰沟。岩性为紫红色板状泥岩及深灰色厚层状鲕状灰岩。与下伏地层为断层接触,厚度不详。
3.奥陶系(O)
亮甲山组(O1l):上部为灰色、浅灰色、灰黄色泥质白云岩,厚度为20～80m,下部为富含燧石条带及团块的中厚层白云岩。
马家沟组(O2m):下段以白云质灰岩、泥灰岩为主,夹石灰岩层,中—厚层状,质地不均,常见鸟眼构造,见方解石斑晶及大量缝合线,夹多层微薄层纤维状石膏及泥岩,并含大量同生角砾,溶蚀裂隙较发育,见网格状、蜂窝状溶孔及小溶洞,有的被方解石、石膏充填。上段上部以白云岩为主(俗称百米岩段),深灰色,中—厚层状;下部以不等厚的泥灰岩与白云质灰岩互层为主,褐灰色,中—薄层状,含燧石团块及同生角砾,见大量缝合线,局部含鲕粒及纤维状石膏,溶蚀裂隙及小溶洞发育。厚度为165～293m,一般为242m左右。
峰峰组(O2f):上部以深灰色厚层状石灰岩为主,分布不普遍,隐晶-微晶结构,质地较均,致密、坚硬、性脆,局部显豹斑构造。溶蚀裂隙较发育,裂隙被方解石、黄铁矿充填,溶洞及溶孔多被泥、砂质充填。下部为泥质灰岩、泥质白云岩互层,中-薄层状,褐灰色—深灰色,局部呈红色,质地不均,多夹炭质、铝质泥岩薄层,含黄铁矿团块及同生角砾,显花斑状,裂隙较发育,均为方解石及泥质充填,并见有充填型小溶洞及溶孔。与下伏地层呈整合接触,厚度为48～127m,一般为83m左右。
4.石炭系(C)
本溪组(C2b):假整合于奥陶系灰岩之上。主要岩性为紫杂色铁铝质岩,系奥陶系风化面上的残积物经再搬运沉积而成。铁铝质岩之上为一套海湾潟湖相灰岩及深灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩,夹透镜状灰岩或钙质泥岩和煤线,不含可采煤层。厚度为18～26m。
太原组(C2—P1t):本区为一套不断向西超覆的滨岸-三角洲环境下形成的海陆交互相沉积,是本区的主要含煤地层。按岩性、岩相组合大致可分为上、中、下3个旋回。下、中旋回为海进旋回,由砂岩、泥岩和灰岩组成,夹两层可采煤层(11、10号煤层),其相序均由河流相或波浪带相石英砂岩开始,经湖泊相、沼泽-泥炭沼泽相过渡,最后以海相灰岩结束。上旋回为海退旋回,主要为滨海湖泊沼泽相粉砂岩、砂质泥岩和泥岩。上部局部地区受滨海波浪带作用影响,有三角洲及其前缘河口砂坝砂岩沉积;顶部5号煤层为几乎遍及全区的主要可采煤层。太原组厚度由东向西逐渐变薄,厚度为45～80m。
表2-1 韩城区块区域地层表
5.二叠系(P)
山西组(P1s):连续沉积于太原组之上,分布范围与太原组基本一致,为本区又一重要含煤地层,属滨海平原环境下的陆相沉积。岩性主要为灰、灰黑色细-中粒砂岩、粉砂岩、泥岩,组成了3个完整旋回,旋回结构简单,每个旋回均以河流相开始,经河漫滩相过渡,最后以湖泊相或湖泊-沼泽相结束。在中、下部的第一、二旋回分别含局部可采的3号和2号煤层。本组厚度为40～79.5m。
下石盒子组(P2x):本组为陆相沉积,发育两个旋回,依次为河床相、河漫相、湖泊相。上部为含铁质鲕粒灰绿色、紫色砂质泥岩或泥岩。两个旋回底部为浅灰色中粗粒砂岩,常具明显的河床相斜层理。砂岩较山西组复杂,重矿物增多,砂粒磨圆度较差,为钙质和泥质胶结;粉砂岩矿物成分主要为石英或硅质碎屑,含黏土质胶结物及泥质条带状夹层,构成岩石的层状构造,具斜波状、波状、水平层理,为河漫相沉积,或与细砂岩互层,为湖泊相沉积。该组与下伏地层呈整合接触。
上石盒子组(P3sh):本组由陆相碎屑岩组成,底部为一层10m厚含砾石及泥岩包体的灰白色层状中粗粒砂岩,分选性和磨圆度差,但层位稳定,普遍沉积,斜层理发育,是典型的河床相沉积,其上为(K5标志层)一层10m厚团块结构且含大量铁质鲕粒的紫杂色泥岩。本组平均厚度为300m,与下伏地层呈整合接触。
石千峰组(P3s):分布于区块的中深部,该组属陆相碎屑岩建造,下部及中部以厚层灰绿色、灰色砂岩为主,与一套暗紫色砂质泥岩、粉砂岩互层,其宏观特征明显,易于辨别;底部普遍有一层灰白色、灰绿色中粗粒砂岩,厚达30～50m,含石英砾石及泥岩包体甚多,成分以石英、长石为主,含暗色矿物,颗粒分选不好,硅泥质胶结,致密坚硬,大型直线型斜层理发育,为典型的河床相沉积,地表露头多以悬崖峭壁出现;其上部为猪肝色泥岩,薄层状,含钙质结核及薄层石膏,水平层理发育,显示了干燥内陆闭塞湖泊相沉积的特点。在该层泥岩之下,普遍发育有2～3层浅灰色泥灰岩,外观极为明显。本组一般厚度为220m,与下伏地层呈整合接触。
6.三叠系(T)
刘家沟组(T1l):岩性为紫红色、浅紫红色、灰紫色中厚层中-细粒砂岩、粉砂岩与暗红色、暗棕红色砂质泥岩、泥岩不等厚互层。底部为分选差的砾岩。与下伏地层呈整合接触,本组厚度为150～225m,一般厚度为200m。
7.第四系(Q)
更新统(Qp):主要由砂土、亚砂土组成,俗称“黄土”,广泛发育于山梁及低凹地带。与下伏地层呈不整合接触,厚度在0～100 m不等。
全新统(Qh):为近代冲积和坡积物,多分布于沟谷及其两侧地段。与下伏地层呈不整合接触,厚度为0～20m。