第一章 自然地理

第一节 地质

一、构造

延安市位于华北陆台鄂尔多斯单斜构造的东南角，在成分和构造上属中生代的沉积岩系。岩层自东向西由老易新，多为南北走向，局部地区略呈东西走向，且一致向西缓慢倾斜，倾角约2°左右。

鄂尔多斯地台，亦称陕北构造盆地，东、南界山西台背斜（吕梁山及渭北北山），西接贺兰山台向斜，北抵内蒙古台背斜（阴山山脉）。在中生代以前，其地质发展与华北地台同升降共沉浮。在古生代，地台长期处于海浸时期。自中奥陶纪后期，鄂尔多斯地台开始抬升逐渐成陆。

中生代，这个内陆盆地经长期沉陷，堆积一套深厚的陆相沉积。由于地壳升降运动频繁，湖盆逐渐缩小，在远离湖区地带有河流相沉积；在湖盆边缘地段有分散的沼泽相堆积。三叠纪末，受印支运动作用，鄂尔多斯地台抬升，经过漫长的堆积，又开始凹陷下沉，沉积侏罗纪岩层。

在早侏罗纪，湖盆最低地区在葫芦河以北和大理河西南地带，延安附近属半深湖区，向东逐渐变为浅水区。以延安为中心湖盆，四周有沼泽相堆积，分布广泛，陆生植物繁盛，气温湿润，是半还原沉积环境。中侏罗纪后期地台内部缓慢升起，在延安群上部有一侵蚀面，直罗群底有一层底砾岩层。由于地台边缘抬升速度远远大于内部，故盆地四周仍然高起，中间是低洼凹陷区。在葫芦河、北洛河的富县、洛川段，堆积了厚层内陆浅水粗细砂岩层，气候仍是半湿润型的沉积环境。晚侏罗纪，内陆湖盆又逐渐下陷，湖盆扩大，湖水加深，沉积安定群杂色砂泥质岩系和湖相淡水泥灰岩，上部夹有石膏层。湖盆中心又向北转移到杏子河、延河一带。安定群除盆地中心地区是深水湖相沉积，在外围地区都是湖滨相和河流相的红色沉积岩系，属于干燥型堆积。侏罗纪末发生燕山运动，地台边缘褶皱升起，贺兰山、棹子山褶皱成山，六盘山成一东西向的脊梁，将陕北盆地与六盘山以西地区分成两个盆地。上白垩纪，地台升降运动激烈，地形高低悬殊，剥蚀作用强，在地台边缘受暴雨洪流冲积，后经四川运动地台抬升，从此结束陕北长期内陆盆地沉陷的历史。

根据物理勘测重力变化表明，以延安地区为中心的陕北单斜翘曲构造，是一个东高西低的大斜坡。在这个斜坡上，由北向南自靖边以东，经二家畔转志丹县东部，到曹新庄南经墩梁东，穿过石马河至直罗镇西黑水寺，经子午岭入咸阳地区为线，将延安地区分为两个构造单元。在该线以东是陕北单斜翘曲构造，以西为陕甘宁凹陷向斜构造。除吴起、志丹两县和葫芦河、沮水河以外，延安大部分地区在单斜翘曲地带。

在东部单斜层上，有连续小翘曲，呈波浪式由东向西推进排列。东边宜川至洛川李家河为第一台阶带；由米脂、延川至宜川丁盘为第二台阶带；延川永坪至富县茶坊为第三台阶带；安塞招安至甘泉老人仓为第四台阶带。在西部的向斜凹陷区，志丹是一个高重力隆起区，属横山隆起向西南延展部分。吴起是重力低值区的凹陷地带。

二、地层

延安地区没有中生代以前的老岩系出露，主要是中生代的沉积岩系。第三纪岩层呈不整合或假整合于中生界之上。第四纪的黄土岩系深厚，广泛覆盖于整个地区老岩层之上。基石露头仅出现于曾受强烈剥蚀的深沟河谷地区。

（一）三叠纪延长组

延长组是一套内陆湖沼泽相的沉积岩系，以灰绿色砂岩夹页层为主，总厚1100多米。延安地区延长组地壳发育完整，是中国陆相三叠纪的标准层。大致分布于子长偏西、青化砭、宝塔区偏东、甘泉劳山沟、富县连线以东至黄河的广大地区。根据岩性将延长组划分为5层。

第一套岩层是河流相厚状石砂岩层，夹有灰黑色泥岩及页岩，砂岩以粉红色或灰绿色为主，厚120～140米，与下伏岩层纸坊群呈连续沉积。

第二套岩层为湖盆初期的滨湖—浅湖相沉积，下部是深灰色泥岩和薄层粉砂岩互层，夹以页岩或油岩层；上部是褐灰色中细粒长石砂岩夹深灰色泥岩，具有较好的储油层，总厚150～200米。

第三套岩层为湖盆发育时期的半深或浅湖相沉积。有一套富含有机质的黑色碳质页岩及油页岩，含有黄铁矿，厚300米。

第四套岩层是湖盆缩小时期的浅湖相沉积。出现一套上粗下细砂泥质页岩不等厚互层，厚100～280米。

第五套岩层是湖盆缩小时后期衰亡阶段的沼泽—湖滨相沉积。下部是一套黄绿色砂岩、泥页岩层，夹有黑色页岩及油页岩和煤层。顶部有一层灰、黄、红杂色页岩夹薄层砂岩层。这层与延长组呈假整合接触，厚200～350米。

（二）侏罗纪地层

侏罗纪的沉积建造以河湖相砂岩为主，到沉积后期在子长和洛河一带形成淡水泥灰岩沉积，在沉积岩底部含有煤和油页岩。岩相变化、构造形态与延长组顶部古侵蚀面地形有紧密关系。地层厚度600多米，与下伏岩系延长组呈假整合接触。

早侏罗纪延安群，底部是紫红色砾岩，上部为紫红色砂岩夹有紫红色、黄绿色泥岩条带，厚16米左右。延安群中段地层是以延安砂岩为主，主要是灰白色、灰黄色粗粒的块状砂岩，斜向交错层发育。

中侏罗纪直罗群，是一套黄绿色、灰白色砂岩和蓝灰、灰绿色泥岩层。岩层底部灰色砂岩中含有油层，顶部夹有少量石膏层。

晚侏罗纪安定群，是一套杂色泥岩和板层状的水泥灰岩沉积，并夹有杂色页岩或粗砂岩。岩层底部是以黑色页岩和油页岩为主；中部是砂、页岩层；上部是泥灰岩层。

（三）白垩纪志丹群

志丹群岩系是一套干燥型的红色与绿色相间的砂岩和泥页岩层。岩层西部厚，在千米以上；东部薄，仅有300多米。志丹群和其西部的六盘山统是同时代的两个不同沉积区的过渡型沉积。岩层按岩性自上而下分为6个地层组，延安地区主要有5层出露。

宜君砾岩层，是志丹群的底砾岩层，呈灰黄色略紫红，属于边缘相堆积。

洛河砂岩层，是暗红色块状巨型十字层，含大量长石的中细粒砂岩。

华池层，是一套不规则层状、浅棕色巨厚块状砂岩夹少量泥岩的岩层，属于河流冲积相和三角洲相沉积。

环河层，这层连续沉积于华池层之上，分布于顺宁、川口、保安镇以西的广大地层。

罗汉洞层，是鲜红色巨型十字层砂岩夹泥岩层。砂岩质地疏散，分上下两层。

（四）新第三纪三趾马红土层

三趾马红土层不整合沉积于一切老岩层之上，在延安地区分布广泛，但呈零星出露。新第三纪红土层多堆积在白垩纪或老第三纪时期的侵蚀面上的低凹地区。上新统底部是砾石层，为紫红色砾岩和黏土质砂岩；下部为棕红色砂岩层，含三趾马、犀牛、高氐羚羊等化石；上部是泥灰岩层，为灰绿色泥灰岩夹白色或紫红色条带。

（五）第四纪更新统和全新统

第四纪岩层以黄土为主，分布广泛，不整合于第三纪及一切老岩层之上，厚度变化大。下更新统分为：西部下更新统砾石层，东部下更新统砂页岩层，中部下更新统砾石和午城黄土。中更新统离石黄土层（老黄土），属冲积或河流相冲积层。上更新统马栏黄土层，为灰黄淡黄色黄土，无层理，垂直节理发育，属风积黄土。

全新统具有各种类型堆积，分为不整合于基岩之上的侵蚀堆积层状黄土和黄土砾石层等残积层；不整合于上更新统之上的风积沙层；不整合于基石或上更新统之上冲积、淤积砂泥土砾石层。

三、矿藏

基本呈现西北油气东南煤的格局，矿产资源单一，没有共生、伴生石矿产。

（一）石油

石油资源丰富，地质储量4.30亿吨，储油面积1325.5平方千米；探明储量1.93亿吨，面积502.5平方千米，其中安塞油区、志丹油区、吴起油区、子长油区、延长油区、青化砭油区、下寺湾油区、甘谷驿油区、直罗油区储油面积分别为270、154.6、51.2、45.8、108.9、84、64、36.7、132.9平方千米。

（二）煤炭

煤炭资源分布广，除志丹、洛川两县外，11个县区均有煤炭资源。煤质优良，构造简单，煤层稳定。全市煤田总面积7110平方千米，其中勘探面积2306平方千米，预测面积4804平方千米。资源总量约110亿吨，其中查明资源储量56.16亿吨。

按成煤时代可划分为石炭二叠纪煤田、三叠纪煤田和侏罗纪煤田。石炭二叠纪煤田，分布于宜川县南部集义、寿峰一带，煤层埋深800～1100米，平均厚度3.6米，预测资源量20亿吨；煤种属贫煤到无烟煤，并富含煤层气，无烟煤是全省唯一的奇缺煤种。三叠纪煤田，分布于子长、延川、延长、宝塔、富县和黄龙等县区，面积5120平方千米，资源储量35.43亿吨，其中查明资源储量20.85亿吨，预测资源储量14.58亿吨；具有分布广、埋藏浅、煤层薄、易开采等特点；煤种属国内少有的44—45号气煤，是配焦、气化、液化、煤化工综合利用的优质用煤，是国内稀缺的配焦煤。侏罗纪煤田，分布于黄陵西部，面积1990平方千米，资源储量27亿吨，其中查明资源储量24.11亿吨，预测资源储量2.8亿吨；煤层厚度在0～7.39米，平均厚度2.0米，煤层赋存状况属近水平煤层；煤层平均厚度2米；煤质为低中灰、低硫、中磷、高发热量的一号肥气煤和二号弱黏煤，可作为机车、锅炉、电力、燃料、动力、气化、低温干馏用煤。

（三）天然气

石油产区伴生有天然气，分布在富县葫芦河上游及直罗和宝塔区南川、甘泉县王坪、安塞、吴起等地，已控制油气区30多平方千米，储量33亿立方米。至2010年底发现石千峰组、石盒子组、山西组等气藏。探明含气面积1286.49平方千米，地质储量1063.15亿立方米。

（四）铁矿

安塞、子长县境内晚侏罗纪地层中含有铁矿，已开采利用的有安塞谭家营铁矿和子长邱家塌、凉水湾铁矿，储量71.1万吨。安塞谭家营铁矿为中侏罗纪菱铁、褐铁沉积矿，储量42万吨；子长邱家塌铁矿为晚侏罗纪褐铁和赤铁沉积矿，储量17.8万吨，含铁量40%～60%，可采厚度10米以上；子长凉水湾铁矿为晚侏罗纪沉积菱铁和褐铁矿，储量10.9万吨。

（五）泥灰岩

俗称“羊肝石”，呈红色或灰色，薄层状，中硬度，氧化钙含量30%，属高硅、高镁、低钙矿石。分布在子长县西部李家岔、中山川、寺湾，安塞县坪桥、谭家营、真武洞、王窑、招安、高桥、西河口、楼坪，甘泉县王坪、下寺湾、府村及葫芦河流域张村驿、直罗，黄陵西部沮水河北岸的李章河等地。

（六）料礓石

料礓石主要有层状料礓石和结核状料礓石，贮存于第三纪上新统三趾马红土层的底部和第三纪上新世下部红色砂质黏土层、第四纪更新世离石黄土中古土壤条带层下部，多在沟谷岸和深切的黄土沟谷、黄土沟崖处出露，属零散分布的小型矿床，便于小规模开采。在安塞县谭家营、张家河、沿河湾3个矿点层状料礓石储量分别为30万、40万、30万吨。

（七）紫砂土和陶土

紫砂土矿点有宝塔区桥儿沟、罗家坪、红石峁，甘泉县六里峁，子长县芽坪等5处。陶土分布在宝塔区桥儿沟和川口、子长县芽坪、黄陵县店头、甘泉县姚店、延川县永坪、延长县石马科等地。

（八）黏土

黏土分布广、储量大。砖瓦用黏土，主要以第四纪中更新统离石组黄土为主，少量上更新统马兰组黄土及新近纪静乐组红土。第四纪中更新统离石组黄土，分布各沟谷的边坡地带，主要为灰黄色、浅棕黄色风积黏土、亚黏土、亚砂土，夹2～5层厚小于1米的古土壤层，半固结，柱状节理发育，含大量灰白色不规则状钙质结核，厚度3～160米。上更新统马兰组黄土，分布于塬、梁、峁顶部及沟坡上部，主要为土黄、褐黄色、浅黄色粉土、砂质黄土，偶夹有沙层或见有钙质结核，不发育柱状节理，厚度0～25米。新近纪静乐组红土，呈不规则条带状分布于沟谷边坡的下部或底部，主要为紫红、棕红色黏土、砂质黏土夹多层姜状、亚铃状灰白色钙质结核，多形成陡峭边坡，厚2～65米。

（九）建筑用砂石与石料

建筑用砂石，主要分布于延安市较大沟谷底部，为三叠纪地层的灰、灰绿、灰白色中厚—厚层状砂岩、泥质粉砂岩等。呈层状沿较大沟谷底部带状延伸分布，一般厚度3～10米。主要用于路基边坡砌护、工程护坡砌衬、农村地基砌衬、墙体砌堤等。

建筑用石料，一般以灰绿色、粉红、青灰粉砂质泥岩、钙质泥岩等为主，厚度3～10米，呈层状分布。主要用作建筑基础石料，宝塔区和子长、延川、宜川等县石料可做装饰雕刻用料及桥梁、建筑装饰用的石墩、石柱、石条、石板等。