山西省最大盆地，中国重要的能源基地。
位于省境北部，呈北东—南西向展布，长约200公里，面积5100平方公里。
盆地海拔大都1000～1100米。盆地轮廓明显地受构造控制，以断层与采凉山、六棱山、恒山、洪涛山相接。东部被六棱山分隔，为桑干河谷地和浑河谷地。盆地边缘为冲沟分割的黄土台地和缓坡黄土丘陵，多为结构疏松的沙质黄土，厚度不大。由盆地边缘向中心依次为：冲沟分割的洪积台地、洪积倾斜平原、湖积冲积平原、河谷冲积平原等地貌类型。局部低洼地带有盐碱化现象。盆地基底为前寒武纪变质岩系，唯朔县以东是奥陶纪灰岩。基底地形起伏，在地表有明显反映，如黄花梁隆起，将盆地分为南（山阴）北（大同）两部分。盆地内松散层以上新统最早，可见盆地形成在老第三纪以后。
第四系地层最大沉积厚度约700米，北部有间歇性火山喷发活动及玄武岩流形成的台地和垅岗，当河流切过玄武岩盖时，形成罕见的平原峡谷地貌，盆地表面已受流水切割，桑干河及其支流恢河、浑河、黄水河、御河等流于其间。盆地处于东南季风的尾闾，年降水量400毫米左右，年均温7℃左右，属温带半干旱地区干草原栗钙土地带，生长最盛的是长芒草。盆地内大同市为著名“煤海”，京包和同蒲铁路的枢纽，建材工业也居全省首位。朔县为新兴工矿区。
大同盆地（DatongPendi）
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