大峰煤矿位于贺兰山汝箕沟向斜中段，含煤地层为中侏罗统延安组，属山间断陷盆地聚煤、后期岩浆热叠加变质成矿模式。燕山早期断裂活动形成北东向汝箕沟山间断陷盆地；中侏罗世温暖湿润气候下，盆地内发育河流‑河漫滩‑泥炭沼泽沉积体系，沉降速率与泥炭堆积速率匹配，多旋回演化形成多层巨厚泥炭层。经埋藏成岩作用形成烟煤；燕山晚期井田深部隐伏岩浆侵入带来异常地热场，发生叠加热变质，烟煤进一步变质为低灰、低硫、低磷的太西优质无烟煤。新生代受喜马拉雅运动影响，贺兰山整体抬升，向斜构造使煤层得以保存，局部煤层遭受剥蚀出露，发生煤层自燃，最终形成现今大峰煤矿矿床。
石嘴山大峰煤矿成矿模式框图（图片来源于网络）
