柳林，位于我国著名的鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田腹地。全县储煤面积约800平方公里，占总面积的62％，储量达100亿吨。近年来，全县狠抓了多种经济成分煤炭企业的创办，重点企业的技术改造、煤炭的对外开放力度，使煤焦产业蓬勃发展为第一大主导产业。
县境内的含煤地层主要为石炭系上统的太原组和山西组，平均总厚151.5米。经普查勘探初步查明煤的总储量为269 688.63万吨，而且均是埋藏在小于500米深的矿产资源分区的第Ⅲ区。其中，柳林精查区总量为87 580万吨，青龙普查勘探区为182 108.64万吨，全县远景储量80～90亿吨。
太原组地层出露在成家庄、青龙城至张家社大沟中，地层厚80～104米，平均97米左右。柳林精查区（以下简称柳区）为80.96～101.51米，平均98.08米；青龙普查勘探区（以下简称青区）为89.14～103.95米，平均95.60米。岩层主要由灰黑色的砂岩、页岩、煤层和石灰岩组成。一般规律是：中下部以砂岩和页岩为主。煤层主要赋存于本组中部的上部，其中除4＃（丈八 新编号8号）煤层为全区主要可采煤层和5＃（石口尺八 新编号7号）、6＃（脑四尺 新编6号）、3＃（新炭 新编9号）、2＃（底四尺 新编10号）煤层为局部可采外，其它的煤层均不可采。四层石灰岩中以作用为4＃煤层顶板的L3石灰岩层位相当稳定，平均厚6.13米，而且含燧石结核，是良好的找煤标志层。
山西组本组地层出露不多，主要在大庄、田家坡、麻塔则、吉家塔、屈家沟和锄沟等地的沟内出现。地层厚40～69米，平均52米（柳区厚39.48～54.46米，平均47.77米；青区厚42.89～68.9l米，平均55.94米）。主要由灰黑色砂岩、页岩和煤层组成。一般规律是，底部的煤层为主采煤层，上部则不可采。山西组的岩性变和厚度变化较大，尤其是其底部的分界砂岩很不稳定，与下伏太原组的分界往往以8＃（八尺，新编号5号）煤层之下找一层砂质页岩为山西组的底界。山西组内8＃和9＃（四尺，新编4号）煤层最稳定，全区可采。
煤层
太原组和山西组共含煤11层，煤层总厚度14.82米，含煤系数9.7％。其中，太原组含煤7层，含煤厚度平均7.46米（柳区平均厚度5.75米，青区平均厚度9.17米），含煤系数7.7％；山西组含煤4层，含煤厚度平均7.85米（柳区平均厚度8.1l米，青区平均厚度7.6米），含煤系数13％。
11层煤层中，4＃、8＃和9＃煤层稳定，是全区可采煤层；2＃、3＃、5＃、6＃和l 1＃煤层不稳定或比较稳定，局部可采；其余1＃、7＃、10＃和12＃煤层不稳定，开采价值不大。
l＃煤层（海底煤）（新编号为ll＃） 位于太原组底部，距底砂岩（k1）10－30米，很不稳定，只在柳区的8－5、4－2和l一2孔中以及青区的3一l、3－3和2－4孔中见到此煤层，厚0.1－1.32－米，底板为粘土页岩。无开采价值。
2＃煤层（底四尺）（新编号为l0＃） 在ll＃煤之上5～14米，不稳定。厚0～2.5米（柳区0～1.7米，青区0～2.54米），一般煤层中有夹矸，把煤层分为两小层。在柳区的中、东部（即Ⅳ至V号勘探线）为不可采，其它地段可采。平均厚0.8l米，一般由北向南厚度增大。在青区中部可采，南北两端逐渐变薄，不可采。煤层顶板有页岩、砂质页岩和砂岩。底板多为粘土页岩或炭质页岩。
3＃煤层（新炭）（新编号为9＃） 在2＃煤层之上4～20米，不稳定。柳区厚0～1.39米，平均0.12米，只在1－1、l一4、l一5、6－5和西部的l一3、l一4孔处可采，其它地段不可采。在青区厚0～5.05米，平均2.74米，一般北部薄、南部厚。除北部边缘地段不可采外，其它地段可采。顶板为页岩，底板为砂岩或页岩。
4＃煤层（丈八）（新编号为8＃） 位于L3石灰岩之下，顶板即L3石灰岩。煤层相当稳定，是本县的主要可采煤层，而且煤质优良，为主焦煤。在柳区厚1.44～5.97米。平均3.72米。在青区厚0.9～4.85米，平均2.71米。底板为页岩。
5＃煤层（石口尺八）（新编号为7＃） 位于L3石灰岩之上1～16米（在柳区1.44一15.96米，青区4米）。煤层厚0～4.2米，平均0－3米。不稳定或比较稳定。
6＃煤层（脑四尺）（新编号为6＃） 位于L5石灰岩之下，其顶板即为L5石灰岩。在柳区厚0～1.48米，平均厚0.65米，在东部的2－1、9－5、2－5和9－2四个孔圈定的范围内，以及l一1、7－5、7－2和l一2孔圈定的范围内为不可采，其它为可采区。在一青区煤层厚0～1.47米，平均O．91米，西部较厚，可采；东部边缘变薄，至3－1、4－1和5一l孔处已尖灭。6＃煤层为局部可采煤层。底板多为页岩。
7＃煤层（下窖炭）（新编号为5＃） 位于太原组的最顶部，距山西组的底砂岩（k3）之下0～4.11米，极不稳定，厚0～0.62米，无开采价值。
8＃煤层（八尺）（新编号为5＃下） 位于山西组的底砂岩之上，层位相当稳定，为县内主要可采煤层。煤质优良，为主焦煤。在柳区厚2.38～5.92米，平均3.96米。在青区厚0.66～3.11米，平均2.37米，一般在西北部较厚，东南部较薄。煤层顶板多为页岩，少数为砂岩。大部分为单一煤层，局部地段内夹一层夹矸。
9＃煤层（四尺）（新编号为4＃） 位于8＃煤层之上2～8米（在柳区1.89～6.01米，在青区4.93～7.95米）。煤层相当稳定，为县内主要可采煤层。煤层优良，为主焦煤。在柳区煤层厚2.27～4.95米，平均3.5l米，东部煤层内夹夹矸一层，将煤层分成两小层，但都可采。在青区煤层厚1.93～4.5米，平均3.66米。顶板为页岩、砂质页岩和砂岩，底板为细砂岩和页岩。
10＃～11＃煤层（尺八）（新编号为3＃） 尺八煤，在青区分为10＃上和10＃下两层，大部分地段不可采。在柳区只有11＃煤层，厚0～1.29米，平均0.43米，绝大部分地段不可采，只在西南部的3－4孔以南，2－3孔和1－6孔以西，6－5孔以北和1－4孔的东北地段可采。顶板为砂岩或砂质页岩。
12＃煤层（七寸子）（新编号为2＃） 位于山西组最上部，下石盒子组底砂岩（k4）之下0～16米。不稳定，无开采价值。厚0～1.2米，平均0.15米。顶板为k4砂岩或砂质页岩，底板为岩。
储量
经普查勘探初步查明煤的总储量为269 688.63万吨，而且均是埋藏在小于500米深的矿产资源分区的第Ⅲ区。其中，柳林精查区总量为87 580万吨，青龙普查勘探区为182 108.64万吨。全县远景储量80～90亿吨。
煤质
主要煤层的煤质牌号及其变化规律：
依据精煤中的可燃体挥发份（Vr）和胶质层最大厚度（Y）的含量以及结合粘结性特征确定，本县的主要煤层以炼焦的焦煤和瘦煤为主，个别煤层属焦肥煤。煤种在纵横向上显示出规律性的变化。
煤种在纵向上，由上而下煤层的变质程度加深。山西组顶部的11＃煤为主焦肥煤，中、下部的煤层多为主焦煤。太原组则变为以瘦煤为主，焦煤为次。在横向上，以柳林县城为中心，向南北两个方向煤层变质程度减低。4＃煤在柳林区的西南地段以瘦煤为主，而在东北地段则以焦煤为主，在青龙区煤质有变肥之势。3＃煤在青龙区的北部多为瘦焦，往南到寨崖底村一带则变为焦煤。
煤中有害成份
主要煤层中，山西组的煤为特低灰、特低硫、低磷、发热量高的主焦煤。太原组的煤为低灰、中硫、中磷、发热量高的瘦煤和焦瘦煤。
含硫量太原组平均含硫1.34～2.37％，属中硫煤；山西组平均含硫0.47～0.89％，为特低硫煤，属极低硫优质炼焦用煤。
含磷量0.002～0.092％。其中主要煤层4＃、8＃和9＃煤含磷量0.02～0.03％，对炼焦均无影响。 灰份含量原煤22～31％，多属中灰份；洗煤后灰份普遍降低到7％，为特低灰份煤。
发热量 本县煤炭发热量普遍较高，为8 244～8 888大卡／公斤，大部为8 700大卡／公斤。
煤层气
煤层气（瓦斯）在煤矿开采中是令人可怕的一害。但作为一种新的能源被开发利用，本县煤层气储藏量的开发价值前景可观，并在小型井网排采试验方面取得成功。1958年在穆村村西冲积层中打钻井时160米深发现喷气现象，实测气流流量为0.176立方米／小时，点燃发黄色火焰。气体中含CH4 63％、C2H6 1.53％、C02 4.5％、CO 3％、N2 24.14％、Ｏ2 3.8％。
1983年后，山西省地矿局215地质队在县境西部开展煤层气普查工作。钻孔6个，其中孟门的柳气1孔，在孔深546.1米测试结果：闭井l井压2.9大气压，井口CH4浓度1.5～2％，泥浆槽CH4浓度0.05～1％，气温8℃，最大气量217.2立方米／日，涌水量115.2立方米／日，井口～200米深时水温为20～2l℃，200～456米深时水温变为27℃，气体组分含量CH4平均90.56～92.29％、N2 7.018～5.75％、Ｏ2 0.963～1.89％、H2 0.7％。其余钻于孟门的ZK2、ZK5，军渡的ZKl0，薛村的柳气2，穆村的柳气6－4的五个孔测结果见下表。
初步查明，在三川河以北、湫水河以南、离石大断裂以西、黄河东岸以柳林为中心的700平方公里的含煤区范围内，气源岩（即煤系地层）分布广泛，有机质丰富（利于气之形成），生气条件良好。生、储（石炭系、二迭系和三迭系地层内的砂岩是区内储气的主要岩层）、盖（太原组和山西组内的暗色泥页岩厚3～10米和大面积覆盖的198米厚的二迭系、三迭系红色泥岩）的地质条件成套出现，又具有溶积较大的岩性和构造圈闭。据有关资料介绍，用100万立方米天然气代煤作燃料，可节煤3 000万吨，少排放二氧化碳36万吨、烟尘30万吨。以气代煤不仅环境效益巨大，经济效益也具有埋藏浅，开发投资少、见效快、开采周期长等特点。本县煤层气储量初步估算总生气量为77 117.4亿立方米，保存量592.92亿立方米。
