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宁武煤田的大同组主要由黄绿色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、粉砂岩及泥岩组成，夹有薄层灰岩及煤层，为一套湖泊到湖泊三角洲相含煤沉积。底界置于铜川组紫红色泥岩之顶，顶界为云岗组灰绿色砂岩之底，厚２８３～４６１ｍ。本组含丰富的植物化石，可归于Ｃｏｎｉｏｐｔｅｒｉｓ－Ｐｈｏｅｎｉｃｏｐｓｉｓ植物群，时代为中侏罗世。