(6)寒武系上统凤山组:
底部为一层灰黄色含生物碎屑灰岩,下部为厚层状灰黄色泥质条带灰岩与薄层竹叶状灰岩互层为主,上部为灰黄色厚层结晶白云质灰岩,顶部为灰黄色竹叶状灰岩与中厚层结晶状灰岩互层,厚83m,与下伏长山组为整合接触。
(7)奥陶系下统:
岩性以薄至厚层结晶白云质灰岩为主,中夹薄层泥灰岩及黄绿色灰岩,靠底部灰黄色薄层泥质灰岩、竹叶状灰岩、黄绿色钙质页岩三者互层。厚68m,与下伏寒武系为整合接触。
(8)石炭系上统本溪组:
本溪组底界自平旺一旧高山一线以南覆于中奥陶统灰岩剥蚀面之上,此线以北覆于中、下寒武统灰岩之上,至十里河以北尖灭,与中奥陶灰岩呈平行不整合接触,在奥陶系侵蚀面上往往有一层褐铁矿,鸡窝状分布(山西式铁矿)。自上而下,岩性分别为
底部浅灰色铝土岩(G层铝土矿层位),层位稳定;下部时有紫红色山西式铁矿,厚度变化大,不稳定,与下伏奥陶系灰岩平行不整合接触,泻湖相沉积。
中上部以灰白色、灰褐色粉砂岩与细砂岩互层为主,下部含1—3层棕色、黑褐色灰岩,有时可夹一层薄煤层。
上述岩性特征表明本溪组地层以粉砂、泥岩为主,粗碎屑岩含量较少,此外出现碳酸盐岩;粉砂岩中碎屑成分主要为石英、长石、岩屑等;粗碎屑岩中则以纯净的石英砂为主。前人认为本溪组沉积时海水进退相对频繁,主要为潮坪一泻湖相沉积。
本组厚度一般为30m,厚度在南部酸茨河达65m,呈南厚北薄至剥蚀尖灭。
(9)石炭系上统太原组:
底部为一层灰紫色、灰白色含砾粗砂岩(K11),分选不好,厚4—6m,钙质胶结,往上为砂岩、页岩、灰岩和煤层,含煤10层,其中6层比较稳定,为可采煤层,其余煤层不稳定,局部可采。
主要为一层巨厚的砂砾岩、含砾粗砂岩、中粗砂岩,即小峪砂岩。韵律分选明晰,多阶性,大型交错及缓斜层理发育,具有冲刷面。其间夹4、5号煤层,局部具有工业价值,两层之间砂岩分别为东山砂岩、偏岭砂岩。再上为大同煤田上部的巨厚主要可采2、3号煤层。
以上表明太原组地层中粗碎屑岩较本溪组增多,粉砂岩、泥岩含量减少,煤的含量。粗碎屑岩在底部为石英砂岩,中部为石英杂砂岩,上部为长石岩屑石英杂砂岩等;泥岩以高岭石、水云母为主。前人的研究认为太原组沉积物经历的搬运和筛选作用较本溪组弱,主要反映了过渡相一陆相的沉积,沉积环境为三角洲前缘环境。
太原组厚度一般为80一100rn,最厚在楼子沟附近达186m,平均厚113m,与下伏本溪组为整合接触。总的趋势南厚北薄,由130—50m逐渐向北被剥蚀变薄,至云岗十里河以北尖灭。含煤总厚0.06—47.45m,平均厚为17m,含煤系数20%。
(10)二叠系下统山西组:
底部为一层灰白色中粗砂岩与砂砾岩,厚3—6m,往上为灰白、灰黄色砂岩和灰色粉砂岩层。中下部含煤1—4层,由上向下编号为1、2、3、4,其中1号煤层比较稳定,局部可采,其它不可采。厚45—60m,与下伏太原组为整合接触。
山西组地层中粗碎屑岩含量较本溪组、太原组增多,而粉砂岩、泥岩含量则介于本溪组和太原组之间,煤层含量次于太原组。粗碎屑岩主要为长石(岩屑)石英杂砂岩等。粉砂岩、泥岩中为碎屑与高岭石共有的特征,前人研究表明山西组沉积地层主要为陆相河流沉积。
本组厚20一80m,一般约为50一60m,最后在鹅毛口北魏家沟达90m,大致呈南、南东厚,北、北西薄的趋势,至忻洲窑一新、旧高山以北隆起剥蚀尖灭。沉积环境属于山前平原的曲流河沉积。含煤总厚0.16—10.63m,平均厚为3m,含煤系数4%。
3、中生界
(1)侏罗系下统永定庄组:
由紫红、灰绿、灰白、灰黑、黄褐色碎屑岩组成,下部为粗砂岩,中上部为中细砂岩、粉砂岩和泥岩,颜色自底至顶,由浅变深,越往上紫红色越深,厚70—250m,与山西组呈平行不整合接触。
(2)侏罗系中统大同组:
底部为一层灰白色含砾粗砂岩往上为粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层。含煤20层,其中可采10多层。厚234m,与下伏永定庄组为整合接触。
(3)侏罗系上统云冈组: