（一）沉积物的岩石类型及丰度
中生代含煤岩系主要为延安组，沉积物主要由砂岩、粉砂岩、泥质岩等碎屑岩和可燃有机岩—煤组成。各种粒度的砂岩占53.92%，粉砂岩占24.22%，泥质岩为13.44%，煤为8.42%。延安组岩石类型及丰度统计结果见表3-1-8。
表3-1-8 宁夏延安组岩石类型及丰度表
（二）沉积物特征及其纵向变化
1.砾岩
延安组砾岩含量低，主要分布于贺兰山北段的汝箕沟地区，且以上段最发育。南部炭山地区延安组上部的厚层粗砂岩常含砾石；宁东煤田见于第一段底部砂岩中，厚度变化较大，一般很薄。
汝箕沟地区砾岩为厚层状，灰白色，泥质胶结，分选差，砾石成分复杂，主要为燧石、细砂岩砾石，其次为石英岩、千枚岩、花岗岩等岩石的砾石。砾径以0.5～5cm为主，砾石磨圆中等—差，多呈次棱角状或扁饼状，块状层理，叠瓦状构造，冲刷构造发育，多为洪—冲积扇砾岩。
灵盐和固原地区砾石成分简单，多为燧石、石英岩，砾径一般小于1cm。磨圆较好，底面见冲刷充填构造，多为河成砾岩。
2.砂岩
延安组中砂岩占有绝对优势（53.92%），以细砂岩为主（22.70%），多产于河口坝、三角平原分流河道及湖泊三角洲砂体之中，中粒砂岩在本组中所占比例较小，主要产于分流河道或水下分流河道砂体中，粗砂岩产于分流河道、决口扇砂体中。
延安组的砂岩主要是长石石英砂岩、岩屑长石石英砂岩、岩屑杂砂岩，少量为岩屑长石砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑杂砂岩，主要分布于汝箕沟地区，宁东煤田则以长石石英砂岩为主，见表3-1-9。
表3-1-9 宁夏延安组各段砂岩类型统计表
碎屑成分主要有石英、长石、岩屑、云母和少量重矿物，见表3-1-10。单晶石英主要来自于花岗岩、片麻岩，少数来自于沉积岩；长石以酸性斜长石和中长石为主，少量条纹长石和微斜长石；岩屑主要为复晶石英，复晶石英来源于片麻岩、花岗岩和碎燧石；云母以棕色黑云母为主，多发生水化。砂岩粒度越细，云母含量越高，常顺层分布。本组岩石多为富含云母的岩石，特别是粉砂岩中含量最高，一般为15%，最高25%，北区含量稍低。黑云母是不稳定矿物，易风化。说明母岩有黑云母花岗岩，而且沉积物搬运距离短，距母岩区近。
表3-1-10 宁夏延安组各段砂岩碎屑成分统计表
延安组砂岩杂基含量在贺兰山地区较高，一般为15%～25%，下段杂基含量高于上段，宁东煤田含量较低，一般在7%左右，有原杂基、正杂基、淀杂基。成分主要为泥质原杂基、高岭石淀杂基，呈花瓣状、风琴状，少量泥质水黑云母、泥晶菱铁矿、绿泥石、石英细粉砂。高岭石杂基为主表明本区中侏罗世正处于温暖潮湿的内陆湖泊边缘环境，泥晶菱铁矿、绿泥石杂基的出现反映了沉积区有中碱性还原环境的存在。
本组砂岩胶结物主要有方解石、菱铁矿、褐铁矿、白云石，偶见黄铁矿、重晶石。方解石以粗晶粒状居多，也有泥晶，有时强烈交代碎屑颗粒形成碳酸盐化岩石。菱铁矿也有晶粒与泥晶，常呈断续条带状分布。白云石为自生菱形，有的具环带，不均匀分布。黄铁矿胶结物仅以微量出现在局部，胶结类型主要为孔隙接触式胶结，少量基底式胶结。贺兰山北区基底式胶结多些，一般位于第一段的下部，向上则过渡为孔隙接触式胶结。宁东煤田基底式胶结主要见于第三和第四段。菱铁矿、黄铁矿胶结物的出现反映了水流不活跃的碱性还原环境的存在。
延安组第一段砂岩以岩屑石英砂岩为主，其次是岩屑长石石英砂岩。其中杂砂岩占8.81%，石英、岩屑含量在延安组各段中最高，长石和云母含量则最低，碎屑多呈次棱角状、次圆状，分选差—中等，磨圆中等，以孔隙接触式胶结为主。
本段的代表性砂岩为延安组底界的宝塔山砂岩，为岩屑石英砂岩，呈灰白色，粗—细粒，含暗色岩屑及煤屑，普遍含泥岩包体和石英砾石，分选差，磨圆中等。钙质或泥质胶结，较疏松，在碎石井北部的磁窑堡井田最为发育，粒度粗，厚度大，平均59.40m，在鸳鸯湖矿区也以粗砂岩为主，但厚度一般为10m。常夹有细砂岩、鲕状铝质泥岩，向南至碎石井中部的羊场湾和枣泉井田则相变为中砂岩、细砂岩，再向南至马家滩也以中—细砂岩为主，厚度变小，一般为5m。至最南部的萌城则为粉砂岩和细砂岩互层，在南部炭山相变为泥岩、粉砂质泥岩，直接覆于震旦系灰岩之上，有时有1～2m的底砾岩。
延安组第二段砂岩含量低于第一段，而且粒度比较细，以细砂岩为主，含煤性变好，仅马家滩粒度变粗，含煤性较第一段差。仍以灵武矿区最为发育。本段砂岩以岩屑长石石英砂岩、长石石英砂岩为主，占82.81%。石英、岩屑的含量低于第一段，长石、云母含量有所增加，向南石英含量增加，长石也略有增加，岩屑、云母则远低于北部。因此，由北而南，砂岩的成分成熟度逐渐增高。
本段砂岩厚度不大，层数较多，相变频繁，说明沉积环境比较动荡，而且沉积古地形相近，微弱的环境变化便能引起相变。(www.xing528.com)
延安组第三段砂岩主要分布在宁东煤田北部的灵武矿区和鸳鸯湖矿区及固原地区的炭山勘探区。灵武、鸳鸯湖矿区仍以细砂岩为主，但粗砂岩含量明显增加，炭山则是粗砂岩占首位，王洼地区砂岩含量不高，但粗砂岩却占到砂岩的77%。
本段砂岩以长石石英砂岩占绝对优势，其次为岩屑长石石英砂岩，碎屑成分与第二段相比，变化不大，但杂基含量是各段中高的，平均8.04%。少部分岩石发生碳酸盐化，胶结类型仍以孔隙式接触为主，偶见基底式胶结。
宁东煤田砂岩主要分布于本段的底部和上部。底部砂岩粒度稍粗，以中—粗砂岩为主，上部以中细砂岩为主，底部砂岩由西向东有厚度变大、粒度变粗的趋势。上部砂岩没有明显的变化。固原地区炭山勘探区本段发育2层稳定的巨厚层粗砂岩，底部灰白，微带灰绿色含砾粗砂岩，厚15～25m，中上部为浅灰绿色中粗粒长石石英砂岩，分选差，厚一般均在30～40m。自北而南，两层粗砂岩厚度略减小。王洼勘探区，南部和北部砂岩主要分布于该段的中下部，向中部厚度迅速变小，粒度也由粗砂到中砂、细砂，而中部砂岩主要位于顶部和底部，向南、北两方向变小，尖灭。
延安组第四段砂岩以宁东煤田北部的鸳鸯湖、灵武矿区和固原地区北部的炭山勘探区最为发育。宁东煤田仍以细砂岩为主，粗砂岩含量增加。炭山以粗砂岩为主，但所占比例明显减小。本段地层厚度大，含煤性普遍较差。
第四段砂岩为岩屑长石石英砂岩和长石石英砂岩，有一定量的岩屑长石砂岩。本段石英含量在各段中最低，长石则最高，岩屑含量也较高，仅低于第一段。因此，砂岩的成分成熟度是最低的。
宁东煤田鸳鸯湖及灵武矿区的北部，砂岩主要分布于该段的中上部和下部。中上部砂岩以中—粗砂岩为主，一般厚15m；下部砂岩以粗砂岩为主，一般较中上部砂岩厚，平均18m。到碎石井的中部则以中上部砂岩发育，以粗砂岩为主，由西向东粒度变细，东部以中—细砂为主，再向南则主要为中砂岩。
固原地区炭山勘探区主要发育2层砂岩，位于中下部。2层砂岩以薄煤层相隔，以粗砂岩为主，下部砂岩一般厚10～15m，至南端相变为细砂岩，上部砂岩则比较稳定，一般厚15～20m。王洼勘探区本段底部发育一层黑色含砾粗砂岩，厚0.3～3.75m，南北厚度较大，中部小，富含炭屑与滚圆状石英砾，质地疏松。
延安组第五段砂岩主要分布在宁东煤田的中西部石沟驿矿区和固原地区的炭山勘探区，均以中—粗砂岩为主。本段砂岩以长石石英砂岩和长石砂岩为主，杂砂岩含量较高，杂砂岩多分布于本段的底部。
石沟驿矿区本段上部发育一层巨厚砂砾岩，为灰—灰白色，分选中等，球度较好，砾径一般为3～10mm，砾石成分单一，以石英岩为主，含炭屑、粉砂、泥质包体，向上为粗砂岩，向下过渡为中砂岩。
固原地区砂岩主要分布在该段的中部和下部，两层砂岩以薄层煤及泥岩相隔，至北端则合并为一层；下部粗砂岩，厚度大，为25～35m，含大量煤块及泥岩包体；上部砂岩为中—粗粒砂岩，厚5～20m，向南变细。
3.粉砂岩
延安组粉砂岩主要分布在宁东煤田南部的马家滩矿区，剖面上则以第二段含量最高，多为深灰色、黑灰色，富含云母和长石。石英几乎全为单晶，表面模糊，边缘溶蚀，填隙物约40%，主要是铁泥质、钙泥质和黏土质，少量的菱铁质、绿泥石，普遍含有机质，含较多的重矿物，为长石石英粉砂岩、石英粉砂岩及泥质粉砂岩。
4.泥质岩
泥岩主要为灰黑色、黑色团块状泥岩和黑色页岩，其中多见黄铁矿球粒、结核，层间见菱铁矿结核、植物叶片和根化石。多位于煤层的顶底板或夹于粉砂岩中，厚度大，主要成分为高岭石、水云母、伊利石等黏土矿物，含少量矿物碎屑，主要是细粉砂质石英、云母及长石，可见锆石、电气石、绿帘石等重矿物。主要岩石类型有高岭石质泥岩、高岭石—水云母质泥岩，少量的碳质泥岩和沥青质泥岩。在本区比较有意义的是沥青质泥岩，黑色沥青光泽，细腻，具贝壳状断口，含大量沥青质、炭质、云母等，多位于煤层顶板。由于其特征明显，分布面积较广，它是本区比较可靠的煤岩层对比标志。在宁东煤田此层泥岩位于第三段底部，为二、三段的分界泥岩，厚0～2m，向南变厚。固原地区的炭山沥青质泥岩主要产在第二段，层数增多1～4层，均为薄层状，厚0.5～1.5m。王洼勘探区沥青质泥岩主要分布于第四段底部，厚度变化较大，为0～5.28m，平均2.83m，为三、四段的分界泥岩，第三段底部亦分布有不稳定的沥青质泥岩。
区内另一层分布较稳定的泥质岩是延安组底界的具鲕状结构的黏土岩，颜色为灰绿、紫褐、铁褐及灰白色，有时页理发育。岩石由砂粒碎屑、黏土矿物、碳酸盐矿物等组成。石英、长石占5%～13%，少量的黑、白云母和少量的锆石，褐铁矿呈棱角状不均匀地分布在黏土矿物中，碳酸盐主要是隐晶质。团块状的菱铁矿占10%，大小不一，分布不均，即为肉眼鉴定的鲕状。黏土矿物为高岭石、水云母约占80%，均匀分布。水云母具定向分布。此层泥岩已成为确定延安组底界的标志层。
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