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炭山地区位于鄂尔多斯盆地西缘南部，区内含煤地层延安组厚度大，煤层发育；煤层具有镜质组含量低，惰质组含量高的特征。通过对该区构造、沉积地层和煤岩特征分析研究，并与邻近的六盘山盆地、鄂尔多斯盆地南部地区进行对比，认为炭山地区煤系地层主要为网状河道的冲积平原沉积环境和沼泽环境形成，早期存在的浅湖相沉积；说明与鄂尔多斯盆地南缘连通，是同处在鄂尔多斯盆地残延克拉通内的叠合盆地，但沉积了相对周边地区较厚的延安组，形成的煤层层数多，单层厚度小；结合该地区的构造背景，推断炭山地区是处在鄂尔多斯盆地残延克拉通内叠合盆地基础