山西的丰富煤储量是如何形成的？

看到上面大家的讨论，感觉我的补充回答可能有点帮助，如有回答错误之处请大家批评指正，在此先谢过。

题主的问题是“山西丰富的煤储量是如何形成的”，这个问题可能要分成三个部分，先说“煤储量”，通俗来说是指准确查明的、具有经济价值的、现阶段可开采的煤，最重要的一个内容是具有经济价值，现在一般来说是深度在 1500 米以浅的煤（目前中国煤矿开采的最大深度在 1300 米左右），1500 米以深的煤可能算不成储量。第二个分析“山西煤储量丰富”，山西的煤储量确实丰富，也有很大一部分原因在于山西大多数地方的煤埋藏深度都不大，适合开采，也有其他好多省份地下拥有很多煤炭，但由于埋深较大，不适合开采因此不如山西这么出名。第三个解释“如何形成的”，煤炭的形成过程大多数人均有一定的认识，简单说是植物遗体的保存下来在地下经过复杂的过程而形成。但仅这样回答，解决不了为何“山西的煤储量丰富”。以地质的思想来看，此外在这个题目进一步解释中还蕴藏着另外一层意思，煤形成后如何能够保存下来，毕竟有可能煤炭形成后被剥蚀掉的煤比现存的煤还多。

所以这个问题可以拓展为：山西的煤如何形成，且为何能够妥善保存下来，并使得现今埋深刚好达到适合开采的深度，进而显得山西的煤炭储量非常丰富。

如其他人所述，山西的煤可分为三个时期，分别为石炭二叠系、侏罗系与古近系，古近系（第三系）的煤零星分布，储量很少，在此就不说了，不符合“丰富”这个词。侏罗系的煤主要分布在宁武盆地北部与大同盆地，储量还可以，不过相对内蒙的侏罗系的煤，有点小儿科，不典型，工作量原因也不再详细说了。在此主要说石炭二叠的煤，因为典型且储量丰富，石炭二叠的煤主要分布在六大煤田（沁水、霍西、宁武、大同、西山、河东），接下来主要分两部分，第一是煤炭的形成，主要是涉及沉积的问题，第二是说保存，包括现在埋深状态的形成，主要是涉及构造的问题。可能我说的比较絮叨，我想的是，仅仅说煤炭的形成（沉积），山西并不突出，河北、山东、河南、内蒙等省（整个华北）和山西的情况是一样的，现在显得丰富的原因其实在于保存，其他省被破坏（或者埋深太大）的比较严重。

一、山西石炭二叠纪煤的形成（沉积）。

石炭二叠纪煤形成于海陆过渡相（海陆交互相）沉积环境，通俗的说是海边上沼泽环境里面，水不太深，并且要求气候温暖湿润，适合植物生长，植物死亡后遗体沉入水中，刚好与空气隔绝，防止被氧化分解（其他评论中有说和当时微生物有着很大关系，微生物不发育所以导致能够大量保存，这是个比较新颖的观点，个人不是太同意，因为第三纪的微生物系统很发达了，东北地区依旧形成了丰富的煤炭资源，现在的条件中也有泥炭形成）。能够形成厚煤层有着一个特别苛刻的条件：要求成煤植物沉积的速率与地壳下降的速率一致，也就是植物一边沉积着，地壳一边下降着，使得这个地方的海水深度保持稳定，至少是坚持一百年不动摇（形成一米厚的煤需要沉积数倍厚的泥炭）。这样在天时地利人和的条件下，煤炭就可以一点点沉积了。如果地壳沉降速率快，那么海水深度增大，煤炭的形成就中断了，形成泥岩灰岩等，在地质上称之为“海进”，如果地壳沉积速率慢，煤炭的形成也会中断，形成砂岩、泥岩等，在地质上称之为“海退”。山西石炭二叠纪经历过许多次的海进海退（旋回），由此也形成了许多层煤，晋南地区可形成 16 层煤，从上之下依次编号为 1~16 号，一层煤一个号，晋东南 15 号煤是稳定、厚度大的下主采煤层。

如前文所述，山西石炭二叠纪的煤形成与华北其他地区相类似，河北、山东、江苏（徐州）、河南、内蒙、陕西、安徽（淮南淮北）等地，亦有丰富的煤炭资源，在此不得不提一个名词“陆表海”。

神奇的“陆表海”：陆表海是针对于华北地区石炭二叠纪的专有名词（这个词是个设想，亦有争议），这个词就是说，当时（石炭二叠纪）时期，整个华北地区是一片汪洋大海，并且水深都很小，平平的，都适合植物生长、煤炭形成。这个设想的争议在于，目前地球上没有存在这种案例，不符合地质“将今论古”的思想，现在的海都是越往里走越深，大陆架、海沟、洋盆……

当时华北陆表海拥有者极佳的天时地利条件，气候湿润，地理环境极佳，地壳稳定，植物疯长，闷声发大财，沉积了一层层煤炭（泥炭），放眼望去，整个华北，漆黑一片。

但后来为何现在谈起煤炭首先想到的是山西？河北、山东的煤去哪了？这个问题且听下一节分解：

二、构造运动下的幸运儿——山西六大煤田

首先说明几个问题，在此说的华北是地质上所述的华北板块（包括内蒙、山西、陕西、河南、河北、江苏安徽北部），比现在华北平原的范围大得多，希望不要受到楼上答主的误导，太行山等山系是石炭二叠纪煤形成之后几千万年后才形成的。

上图为山西六大煤田的分布范围图，红颜色的地区为有煤，空白颜色除零星煤产地外基本没有煤（图经过了处理，不太清楚，不好意思）。

如果你家在各煤田边缘附近，那么恭喜你，在屋里掏个洞就可以挖煤了，如果你家在空白颜色范围内，那么不好意思，你家附近百分之九十九没有煤及煤矿，虽然你也是山西人。

上述红颜色六大煤田就是这次的主人公——构造运动下的幸运儿。

接着更新：

还是先说明一个地质上的基本规律：通俗、大概来说如果一个地区由于地壳运动与构造原因使得地势比较低，处于水（海、湖、河）平面以下，这个地区就接受沉积，老地层上面会有新地层覆盖，如果一个地区地势比较高，处于陆地状态，那么这个地区非但不接受沉积，老地层也会被剥蚀掉。

构造正文：

山西石炭二叠纪煤层形成时间大概在 3 亿年前左右，在形成之后，很长一段时间内华北均是地壳下降的，煤层上面沉积了大量的地层，这个过程一直持续到 2 亿 3 千万年前左右，煤层上面覆盖了大概 3000 米左右的地层，煤炭处于 3000 米左右的埋深，此后不安分的扬子板块、西伯利亚板块、菲律宾板块开始“欺负”华北板块，华北板块不在平静，经受了三次规模比较大的“战役”（构造运动），分别是印支运动（2 亿 5 千万年前 -2 亿前年）、燕山运动（2 亿年前 -1 亿 3 千万年前）、喜山运动（八千万年前至今）。

在这三次运动中，均有一个特点：华北地区东部最强烈的（打的最激烈），中部为过渡地区，西部为稳定区（百姓安居乐业）。东部即使太行山以东，中部是太行山以东到山西与陕西交界（黄河为限），西部就是山西与陕西交界黄河以西，大家可以想出中部过渡区也就是山西了。

下面分别来介绍三次战役（构造运动）。

印支运动：这个时期华北板块主要受到了南北夹击（NS 向挤压），华北板块两端首当其冲，南部与北部形成了大量的褶皱（背向斜——高山、盆地），如果抬升比较严重（高山、背斜），地下三千米的煤层，就会被抬出来剥蚀掉（类似于挫骨扬灰），大家看上图，山西的最北部与最南部就是属于这种情况，原来的煤被剥蚀掉了，东西走向的露头线就是这个时候形成的。这个时候咱看看东部、中部、西部的情况，东部由于受到的伤害大，剥蚀也比较严重，不过仍然是有很大区域的煤层是没有被剥蚀的。中部大概就是山西，南北两端的被剥蚀掉了，其他还好。西部比较安稳，除了南北两端，其他地区比较安稳，继续沉积。

燕山运动：燕山运动是值得大书特书的一个运动，主要是运动的遗迹在很多地方很明显，比如说太行山，比如说山西各大盆地（沁水、宁武、大同等）基本形态都是这个时候形成的。这个运动有个特点是受到了近于东西方向的挤压，使得形成的盆地与太行山都是近于南北走向（实际准确来说是 NNE 方向），大家可以看谷歌地图，好多山了、盆地了都是这个走向。和印支期一样，东部剥蚀也严重，仍然仍然还是有很大区域的煤层是没有被剥蚀的。

中部大概也就是山西，山西东部形成了太行山，很老很老的地层都被抬起来了，山西东部的煤层也就被剥蚀了，山西的中西部还好，盆地内有大量的煤田保存起来了。山西北部（大同盆地、宁武盆地北部）受到的影响较小，继续接受沉积，默默的又形成了很多煤（侏罗系煤层）。

华北西部依旧比较安稳，继续沉积。形成了侏罗白垩纪的煤层，这也是内蒙为何煤这么多的一大原因（山西煤储量在内蒙之后），在此得说明，稳定沉积不一定是个好事情，由于上面沉积的太多，导致很多地区石炭二叠纪的煤埋深太大了，在 3000 米以下，目前来说没啥开采价值，鄂尔多斯市石炭二叠纪的煤大概埋深就是在 3000 米左右（他们现在开采的是上面侏罗系的煤）。

喜山运动：喜山运动和上面两个运动的作用有着很大差别，上面两个是受到挤压力的作用，这次是受到了拉张应力的作用了，这一拉不要紧，使得地壳一直往下沉降。这次华北东部受到了一亿点伤害，被拉下水了，于是就接受沉积，上面接受的就是华北东部地区脚下踩的这些东西：黄土松散层，这个松散层厚度有多大呢，很多地区在 1500 米以上不成问题。这次比上两次对煤炭储量的破坏更为严重，埋深太大了不能开采，剥蚀的话终究是局部，而这次沉降的是大部。不过有些原本隆起地区，沉降的不太严重还是形成了可开采的煤田（如果在上两次运动没被剥蚀的话），比如开滦煤田，徐州沛县（丰沛隆起），现在大家看到的华北一望无际的大平原就是这次的杰作，沉积了厚厚的松散层（沙土、粘土）。

接着来看山西的幸运儿，山西在这次运动中受到的作用比较小，仅在部分凹陷盆地内煤层沉降的很厉害，比如晋中凹陷，煤层深度在 1500 米以上，（晋中人民要哭了，有煤，没被剥蚀，但深度太大。）

再来说华北西部，也没啥说的，华北西部石炭二叠系煤层在上两次运动中已经被淘汰了，为啥？一直在沉积，上两次埋深已经太大了，基本上没法开采。

图 2 华北含煤盆地东西向构造特征示意剖面（据曹代勇老师，2007）

说明几个问题：

1. 现在的埋深状态、构造形式是历次运动叠加的结果。

2. 华北东部中部西部都是整体、笼统的说的，每个地方都有例外，当然例外也不少。

3. 地质人常说：大构造胡说八道，小构造吵吵闹闹，很多地方均是假设，如果持有怀疑态度，请积极提出意见。举个例子，现在的板块构造学说也不是完美，很多地方也不能够自圆其说，需要后来人去完善或者是推翻。您提出的怀疑可能就是板块构造学说的几片乌云，未来将会推动地质学说的巨大变革。

到此回答基本完结，以下为总结：

1. 华北板块石炭二叠纪陆表海沉积环境、及当时温暖湿润的气候使得整个华北板块均沉积了大量的煤炭，山西是其中的一部分，但并不突出。

2. 煤形成后的构造运动中，山西位于中部过渡带，使得煤层剥蚀不是太严重，沉降的也不太严重，多数地区埋藏深度比较适合开采（很重要），由此显得山西煤炭储量显得非常丰富。

下面依旧是几点说明，希望大家不要觉得我絮叨。

1. 上文所述是凭借自己的想法和记忆写的，基本没有去查找文献，由此很多地方必然会出现错误，写的时候我已经很心虚了，我的方向也不是沉积与构造方向，希望大家批评指正，在此非常感谢。

2. 知乎还是一个科普性的平台，应该说基本上我写的每一个点都是讲故事。从科研角度来说，我说的每句话都可以说是瞎扯。

3. 山西北部侏罗系煤层是山西煤炭资源的重要组成部分，亦早就了响当当的煤炭企业，如同煤集团与中煤平朔，不应忽视，这也是山西为何煤炭储量丰富的重要原因，如前文所述，因工作量原因，在此不再叙述。

4. 我觉得山西的煤炭储量在人们印象中的丰富程度要低于其实际情况。山西在煤炭方面出名可能主要是因为山西的煤老板、单一的产业结构（煤炭）。近年煤炭行业进入冰期，山西经济受到重创，再联系起环境问题，大家对山西的情况较为担忧。

谈些题外话，近年我每年在山西出差（或野外）的时间大概在 4 个月左右，是除了我家乡外待的时间最长的地方，对山西也有着较为特殊的感情。每年夏天的时候在山西跑野外，很爽的一点是可以走一路吃一路，到处都有枣树，可以随便吃，有时候路过果园，热情的山西人都会给水果吃（苹果、桃子），甚至老乡们还会让你带走一些，回去吃，哈哈。在此感谢帮助过我们的山西老乡们。