蒲城县处于祁连、吕梁、贺兰山字型构造前弧东翼及东侧盾地展布地区,北山区属鄂尔多斯台向斜南部边缘,也是山西台背斜汾渭内陆断陷西段——渭河地堑的北缘。
第一节 构造
在震旦纪(距今6亿年)以前,吕梁运动以后奠定华北地台基底,即渭河地堑基底基础。
寒武纪奥陶纪时期(距今5亿~4.44亿年以前),蒲城县为广泛海水入浸区。直至奥陶纪晚期,由于秦岭及华北地台抬升,本地海水方退去,出现平缓波伏隆起和凹陷。至晚石炭世,区域重新下沉,接受沉积,海水再次入浸,北山北侧则是由中石炭世的再次下沉而形成较丰富的煤矿。虽区外北部多次发生海水进退,但是境内一直处于剥蚀区,故缺失侏罗系、三迭系、二迭系地层沉积。
中生代白垩纪时期(距今2.3~0.67亿年),县南部形成广阔的湖泊,相继开始沉积始新统和渐新统地层。此时,本地属森林草原型亚热带气候。
中新世中期(距今1500万年左右),渭河盆地继承老第三纪东西向发育的特点,大致南从蓝田——哑柏断带,北到蒲城——双泉断带出现中新统沉积分布。上新世时期(距今500万年左右),沉积范围扩大,向北超覆在北山上。
下更新统时期,大部地区仍以河湖相沉积为主,厚度大于200米。黄土状堆积厚20~50米。地层中化石有师氏剑齿象、中国野牛、大角鹿、羚羊、短耳兔、蛎蚌、三门马、仓鼠、晋南四不象、桑氏鬣狗,近于亚热带气候,地层中有红土沉积。
中更新统时期,境内南部为河流——湖泊相沉积。气候寒冷,有冰期存在。地层发现有猛犸和原始牛化石,还有旧石器文化层,其上覆盖有马兰黄土。
全新统时期(距今1万年),南部东部为河流冲积相,有土状堆积和新石器文化层。晚期是近代河流冲积物的河漫滩,有文化层砖、瓦、陶片等,人类活动的地理环境与今相同。
第四纪以后,经过冰川气候变冷,动植物也发生了根本变化,现代地貌基本形成。
第二节 地层
据西北冶金公司七一二勘探队1973年在尧山钻探资料表明,地层为单一的奥陶系沉积岩,向西南延伸很远,向西北、东南大部被第四系(250万年前至今)黄土层所掩盖,其地层由上到下为:
第一层,第四系黄土覆盖层,一般厚度为30米。
第二层,下奥陶系灰岩,一般厚度为4~5米。系白色、灰白色、淡红色石灰岩,中厚层状,风化较甚,有的呈粉末状,有大的灰岩团块被钙质胶结,与下伏岩层界线清楚。
第三层,下、中奥陶系灰岩,厚度为19~65米。系灰白色、深灰色白云岩,巨厚层状,岩性坚硬,表面粗糙,节理层次极不发育,含少量铁质,与下伏岩层界线清楚,局部呈现渐变关系。此层为白云岩矿的上层矿体。
第四层,中奥陶系灰岩,厚度为数厘米至18米。系黑色、灰白色石灰岩,中薄层状,性脆,节理层次都很发育,层位稳定,横剖面最厚可达18米,纵剖面往东渐薄,仅厚几厘米。
第五层,中、上奥陶系灰岩,厚度为21~38米。系深灰色、灰白色白云岩,巨厚层状,岩性坚硬。其下部有黑白相间之长斑状构造,与下伏灰岩层呈渐变关系,其间有一薄层白云岩质灰岩夹层,厚度为1.5~2米,此层为下层矿体。
第六层,上奥陶系灰岩,估计厚度不大于300米。系灰黑色、黑色中层状白灰质灰岩。
第三节 矿藏
煤炭 县北部处于“渭北黑腰带”中段,罕井、东党、大孔、高阳、蔡邓等乡(镇)山谷沟壑纵横,煤藏丰富,呈东西带状分布。据蒲白矿务局地质测量处测量,蒲白矿区地下煤总蕴藏量为7.78亿吨,煤质多为半烟煤,少部为无烟煤,可炼焦,其成矿时间为石炭二叠纪。又据1982年县农业区划调查,高阳、大孔、东党、蔡邓乡(镇)煤田面积达52.9平方公里,储量约1.37亿吨,煤层平均厚度3米左右,品种为4号、5号煤,多为瘦煤,含硫量较大,宜于乡镇企业开采,可作群众生活用煤及一般动力燃料,按年产30万吨计,可开采300年左右。蔡邓、罕井一带之混煤有两种:一种黑色,有光,质硬,可作燃料;一种灰黄色,质软,亦称“褐煤”或“煨炭”,可作蜂窝煤,亦可制作腐植酸类肥料。
硫铁 蔡邓及罕井北部马家山一带煤层中含有二硫化亚铁,俗名“底铜”,矿床多为鸡窝式,含纯硫35%,仅蔡邓乡储量约150万吨,可炼制硫磺。该矿地层属石炭系,埋深在150~200米之间。
铝土 蔡邓乡三眼桥地区铝土矿储量约48万吨。该矿存在于上石炭系下部地层,其岩性主要为褐色或灰色粘土岩,由灰色或深灰色粘土及铝土构成,厚度5~10米。
白云石 上王乡五龙山、东党乡尧山、大孔乡岳王山等地有白云岩矿,估计储量为500~1000万吨。七一二勘探队于1973年钻探了尧山东部的白云岩矿床,探明该矿存在于中奥陶系灰岩顶部,矿体长1100米,上层矿体平均厚度12.7米,下层矿体平均厚度27米,储量约434万吨。
石灰石 县西北自太白山、尧山、金粟山东至五龙山、卧虎山、石马山一带,石灰石资源甚广,分布在大孔、东党、罕井、上王、马湖、永丰等12个乡(镇),总面积123平方公里,总藏量约405亿吨,多数裸露地面,便于开采。除石马山、桥陵山石灰石氧化镁含量偏高外,其余均符合工业生产要求。尤以岳王山、虎头山石灰石质量最高,氧化镁含量0.4~1.1%,是生产水泥、白灰的上等原料。上述地区还有各色大理石,储量约3000万立方米。
粘土(陶土、坩泥) 蔡邓、罕井、上王等乡(镇)有粘土矿,估计储量9000万吨,可发展陶瓷工业。据1959年省冶金公司渭北地质勘探队在蔡邓乡三眼桥地区勘探,该地区高铝粘土矿储量为50万吨,粘土矿储量为289万吨。
盐、碱、硝 县南卤泊滩属重碱地区,中心地带分布在原任、荆姚、甜水井、陈庄、孝通、党睦等乡(镇),总面积约70平方公里,地表水和地下水含硫酸钠、氯化钠、氯化钾、碘化钠等多种盐类化学元素。其中硫酸钠占总含量的60%,氯化钠占30%,其余占10%,是生产芒硝、碘盐、硫化碱、元明粉等较好的天然原料。据县水工队1982年普查分析,该地区每年地下水可利用量为4192万立方米,可提取芒硝41.8万吨。