(1)侵入巖
呂梁巖區主要發育燕山期閃長巖、正長巖、花崗巖和堿性巖。其中燕山早期以花崗巖和少量閃長巖為主，燕山晚期以堿性巖和花崗巖為主，其次為閃長巖和正長巖。主要巖體的同位素年齡見表3-12。燕山中-中酸性堿性侵入巖主要發育在太行山區，主要巖體有河北周口店、邯鄲浮山、吳安礦、永豐縣紅山、山西平順-陵川、河南安陽-輝縣。
1.巖體的地質和巖石學特征
(1)燕山早期
表3-12主要巖體同位素年齡測定結果
在太行山巖石區，中性-中酸性侵入巖主要發育於這壹時期。主要巖體有邯鄲地區的浮山巖體，東野-南窯及臨縣西部地區的東野、上莊、東水、東黃木巖體，平順-靈川的北落霞、寺頭、西溝、上張溝巖體。巖體同位素年齡均大於140Ma，整體為東野和上莊巖體。南寨腦巖體中角閃石的K-Ar年齡為170Ma等。巖體主要以巖石、巖壁和巖石覆蓋層形式存在，其出露形態不規則，明顯受斷裂構造控制。如北落霞巖體為SN-向，但主體中部為北北東向，南北兩端分別為北北西向和南西向。顯然，巖體沿南北向追蹤斷裂侵入，部分巖體。巖體侵入的圍巖主要為蓋層沈積巖系，如寒武系、奧陶系，圍巖接觸帶發育有矽卡巖化、大理巖、綠簾石、綠泥石化。
繼續的
來源:山西省區域地質，1989。
侵入巖主要為閃長巖、二長閃長巖，少量應時二長閃長巖和石英二長巖。巖石為淺灰色-灰綠色，自生-半自生粒狀結構，塊狀結構。主要礦物為斜長石(30% ~ 60%)和角閃石(35% ~ 55%)，其次為輝石(0 ~ 10%)和黑雲母(1% ~ 65433)。斜長石的品位變化很大，an = 30 ~ 55，屬於中性斜長石。
呂梁巖區燕山早期可分為兩個階段。第壹階段侵入巖以酸性為主，其次為中酸性。酸性侵入巖主要有鐵瓦店、古華巖、盤道、迪達-黑崖、黑溝背和冉莊，中酸性侵入巖主要有劉嶺山、蠶房、向家窯和孤山。巖體均為巖株形態，呈西北方向分布，但冉莊、劉嶺山為南北方向，蠶房、向家窯巖體為東西方向。各巖體出露面積差異較大，從0.1到43km2不等。其中黑溝背巖體面積最大(43km2)。巖體可分為細粒邊緣相、中粒過渡相和中粒中心相，與圍巖有明顯的侵入接觸。圍巖主要為五臺群、集寧群、淶水群變質巖系，部分地方為長城碳酸鹽巖。
酸性侵入巖主要是二長花崗巖、正長巖和堿長花崗巖。不同巖石類型的區別在於主要造巖礦物的含量變化。巖石具有斑狀中粗異形顆粒結構。主要造巖礦物為堿性長石(30% ~ 45%)、應時(25% ~ 35%)、斜長石(15% ~ 25%)，其次為黑雲母(2% ~ 5%)。其中堿性長石包括正長石和條紋長石，後者在斑狀結構中常以斑狀晶體出現，巖體中心相斜長石品位an = 20 ~ 25，過渡相和邊緣相an = 15 ~ 20。副礦物有鋯石、磷灰石、榍石、銳鈦礦、黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、獨居石、黃銅礦、輝鉬礦、黃玉和螢石。
中酸性侵入巖主要是花崗閃長巖和應時二長閃長巖，二者的主要區別是前者的應時含量高於後者。巖石呈半自生粒狀結構，主要造巖礦物為斜長石(40% ~ 60%)、應時(10% ~ 20%)和堿性長石(5% ~ 20%)，其次為角閃石(1% ~ 5%)和黑雲母(65438+)。斜長石呈半自形板狀，帶狀構造發育，an = 25 ~ 50，角閃石呈半自形柱狀，略有綠泥石化，黑雲母褐綠色，邊緣也有綠泥石化。副礦物有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石、銳鈦礦、鈦鐵礦、螢石、金紅石、黃銅礦和白鎢礦。
第二期侵入巖主要為酸性淺成侵入巖，巖體主要分布在衡山、五臺、神池和中條山地區。主要巖體有岔口、小銀廠、黃楊木、長城溝、宜興寨、錢商、大馬軍、大西溝。巖體由小石、基巖和樹枝組成，出露面積小於1km2，僅岔口巖體為12.8km2。巖體圍巖多樣，包括長城系、寒武系、奧陶系碳酸鹽巖、前寒武系變質巖系和前印支期侵入雜巖。晚期長英質巖脈穿插於巖體中，部分巖體有強烈的碳酸鹽化和褐鐵礦化。主要巖石類型為堿長花崗巖。巖石為淺灰色、灰白色，具斑狀結構，基質為細粒花崗巖結構，微粒狀、假球狀、細粒。斑狀礦物為應時(5% ~ 15%)、堿性長石(5% ~ 30%)、長石(2% ~ 35%)及少量黑雲母和角閃石。基質礦物與斑狀礦物相似，應時占10% ~ 35%，堿性長石占15。3% ~ 45%斜長石。以斑晶形式產出的應時具有明顯的熔融邊緣，基質中的應時常占堿性長石的假球晶結構，而斑晶堿性長石和斜長石分別為半自模板和自模板。前者是高嶺土化的，後者是絹雲母化的。黑雲母呈鱗片狀，黃綠色，強綠泥石化，角閃石呈半自形柱狀，黃綠色至綠色。副礦物有磁鐵礦、磷灰石、榍石、鈦鐵礦、銳鈦礦、金紅石、方鉛礦、黃鐵礦、褐鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、自然金和螢石。
(2)燕山晚期
太行山巖石區，這壹時期的侵入巖主要是中性至堿性中性和堿性巖石。主要巖體有周口店、吳安礦、紅山、李鎮、蔔局頭、白象川、井溝-大南溝、九龍山、平順-靈川等。巖體的同位素年齡大多小於140Ma，如李鎮巖體的K-Ar年齡為160 Ma。堿性雜巖體主體的時代仍屬早白堊世。如安河南巖體全巖K-Ar年齡為103Ma。在這壹時期，各巖體主要以巖枝和巖脈形式存在，少數以巖枝和巖脈形式存在。巖體長軸方向為SN或NNE向，侵入圍巖為寒武系、奧陶系和二疊系。巖體接觸帶蝕變強烈，內接觸帶以堿交代為主，尤其是鈉長石化。外接觸帶以矽卡巖化和大理巖為主，其次為綠泥石化、矽化和石棉。
侵入巖的巖石類型主要為二長巖、閃長巖和堿性正長巖。
二長巖主要為二長巖和應時二長巖(斑巖)，呈灰綠色、淺肉紅色、斑狀結構。基質為細粒異形粒狀結構和塊狀結構，斑狀晶體含量壹般為30% ~ 50%，其中斜長石15% ~ 30%，鉀長石5% ~ 10%。15%，黑雲母0 ~ 5%。巖石中斜長石有絹雲母化，黑雲母有褪色，綠泥石化，鐵和針狀金紅石析出。
閃長巖包括閃長巖和應時閃長巖(玢巖)。巖石呈灰綠色-深綠色，半自生粒狀結構，斑狀結構，塊狀結構。斑晶主要為斜長石和角閃石，含少量輝石和應時。不同巖石的礦物含量差異很大，壹般斜長石為50% ~ 75%，角閃石為65，438+00%。斜長石多為中長石(an = 10 ~ 40)，常被鈉長石化、絹雲母化、泥質化，少數被方解石、綠泥石替代，角閃石有透閃石、綠泥石化。
堿性正長巖主要有霓石正長巖、斑狀含霓石正長巖和假白榴石正長巖。巖石呈斑狀和斑狀結構，基質為半自生粒狀結構，質地粗糙，塊狀構造。斑狀晶體由正長石、微斜長石或變成絹雲母集合體的假白榴石組成，基質由鉀長石、霓石、假白榴石、角閃石和斜長石組成。斜長石10% ~ 20%，霓石0 ~ 10%，假白榴石0 ~ 15%，角閃石0 ~ 5%，副礦物為磷灰石、鋯石、榍石、磁鐵礦和金紅石。
呂梁巖區燕山晚期可分為兩個階段。第壹階段巖漿侵入強烈，發育中基性-中酸性-酸性和堿性侵入巖。由於巖漿多次侵入，常形成復式巖體，如白北堡、老潭溝、王壯、孫家莊(宜興村南)、魯谷庵、茶館、劉莊、榆樹溝、淩川等，分布於五臺、恒山地區。但也有巖性簡單的巖石，如七百溝、劉家溝、大泉溝、磨石山、王獻中酸性侵入體，如太那水、孫莊-石家窯、小窩蛋、壇上、侯鈺、巨石山、寺溝廟、貓王、金鐘寺、南頭嶺、鳳凰嘴、銀洞梁等中酸性侵入體。還有巖性非常復雜的堿性雜巖，如紫金山、塔兒-二峰山、呼延山等。
復式巖體均為小巖斑巖，出露面積小於2km2，壹般為0.06 ~ 1.6km2，圍巖多為前寒武紀變質巖系，圍巖常矽化、黃鐵礦化。巖體與圍巖的某些接觸帶發育隱爆角礫巖(如王壯復式巖體)，巖體中常穿透晚期煌斑巖脈和長英質巖脈。
單壹巖性侵入體主要以小巖石、基巖和巖壁形式存在，巖體分布明顯受構造控制，巖體出露面積0.25 ~ 6.3 km2。侵入的圍巖主要為蓋層沈積巖，如長城系高於莊組白雲巖、奧陶系馬家溝組灰巖，其次為前寒武系變質巖系，如五臺群麻粒巖、黑雲母斜長片麻巖。碳酸鹽巖圍巖常出現矽卡巖化、大理巖蝕變等圍巖。
弱堿性雜巖的形態和產狀復雜，包括大型等軸巖(如老山巖體，出露面積40km2)、不規則巖(如橋兒溝-玉兔巖體)、復雜層狀巖(如聖王山-交界山、拉腳等雜巖)和巖脈(如芝麻山、韓家巖等巖石)。
該階段第壹期侵入巖主要為閃長巖和二長巖，第二期侵入巖主要為石英二長巖、應時正長巖、應時二長巖和堿性正長巖。各種類型巖石的特征如下。
閃長巖深灰色，半自生，細粒，中粒二長花崗巖狀結構，局部為輝長巖狀結構和塊狀結構。主要礦物有斜長石(50% ~ 60%)、堿性長石(15% ~ 20%)、角閃石(10% ~ 20%)和輝石(。副礦物組合相對簡單，主要有磁鐵礦、榍石、磷灰石、鋯石等。
二長巖與閃長巖的主要區別是二長巖的堿性長石含量增加到20% ~ 35%，巖石具有二長巖結構。
應時二長閃長巖、石英二長巖和應時正長巖的主要區別在於斜長石和堿性長石含量的變化。巖石淺灰色、灰紅色，半自形不等粒結構，斑狀結構，塊狀結構；主要礦物為斜長石(25% ~ 40%)、堿性長石(15% ~ 45%)和應時(5% ~ 15%)，其次為少量黑雲母和角閃石。副礦物復雜，主要有磁鐵礦、磷灰石、榍石、鋯石、黃鐵礦、褐鐵礦、輝鉬礦、重晶石和磷釔礦。
堿性正長巖深灰色，半自生，中粗粒，具斑狀結構，局部塊狀結構。主要礦物為堿性長石(35% ~ 75%)、霓石(10% ~ 40%)和霞石(3% ~ 20%)，其次為少量斜長石(0 ~ 4%)。
呂梁巖區第二期巖漿活動主要形成了壹些淺成或超淺成的酸性和中基性侵入巖。前者包括吊泉式、小巖-墻頭嶺、大梁山、寺溝、下車溝、青紫窯、金牛寺堿長花崗斑巖，後者包括三門峽、龍須山、南仙溝、老潭溝、王壯、瓷窯等閃長斑巖。巖體主要以基巖和巖脈形式存在，少數以小型巖生植物形式存在。特別是巖脈狀巖體常成群出現，呈飛散狀分布，出露面積0.01 ~ 0.7km2，侵入圍巖主要為蓋層沈積巖系，如薊縣系霧迷山組、長城系高於莊組、奧陶系、石炭系太原組等。
酸性斑巖以淺色、斑狀結構、細粒基質為特征。壹些巖石具有細粒、圖形結構和微球結構，少數具有流紋巖結構。主要斑狀礦物為應時(5% ~ 15%)、堿性長石(5% ~ 10%)和斜長石(5%)。副礦物有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石、鈦鐵礦、銳鈦礦、金紅石、黃鐵礦、褐鐵礦、螢石、磷釔礦、銅鎳礦、重晶石、黃銅礦、方鉛礦、輝鉬礦、石榴石、釷礦等。，屬鋯石-磷灰石型。
中基性玢巖呈斑狀，具中長石(an = 30 ~ 55)斑狀晶體，帶狀構造，基質為斜長石(an = 25 ~ 30)、輝石、黑雲母等。
2.石油化學特性
太行山區侵入巖的SiO2含量為48.40% ~ 67.02%，但主要為50.49% ~ 61.40%(表略)，總堿含量(Na2O+K2O)為3.77% ~ 14.97%，其中亞堿性侵入巖的總堿含量低於堿性系列。Rietmann指數小於4(壹般為1.65 ~ 3.92)，後者為7.07% ~ 14.97%，Rietmann指數大於4(壹般為4.30 ~ 13.94)。標準礦物計算結果表明，部分侵入巖的應時含量為0.41% ~ 17.38%；另壹部分應時含量為零的巖石含橄欖石0.75% ~ 22.22%，少量巖石含霞石、普通輝石等堿性礦物。這些特征表明，該區侵入巖以中性為主，中基性和中酸性次之，矽酸不飽和至弱飽和，巖石總堿含量較高，特別是壹些不含堿性礦物但堿含量高於普通同類巖石的巖石，應屬於鉀質玄武巖系列(橄欖石粗巖系列)。
呂梁巖區侵入巖中SiO _ 2的質量分數主要為51% ~ 76.81%，總堿(Na2O+K2O)的質量分數為6.08% ~ 15.46%，其中亞堿性巖石中SiO _ 2的質量分數主要為71.80% ~ 76.80%。466646Rietmann指數為4.63 ~ 26.74。還有部分巖石SiO2含量為54.55% ~ 68.4%，總堿含量為6.43% ~ 10.09%，Rietmann指數為3.24 ~ 4.00。
CIPW標準礦物和巴特-尼格裏陽離子標準礦物的計算結果表明，應時(16.05% ~ 38.64%)出現在所有亞堿性巖石中，說明巖漿矽酸過飽和，堿性系列巖石中不出現含量較低(0.37% ~ 6.48%)的應時或應時，部分巖石中出現橄欖石、普通輝石、霞石和白榴石。
3.地球化學特征
太行山區侵入巖中稀土總量為47.08×10-6 ~ 323.32×10-6(表略)，輝石中稀土總量最低，為47.08×10-6，可能是因為巖漿演化早期單斜輝石中稀土元素分配系數小於65438。閃長巖稀土總量較高，為205.38×10-6 ~ 323.32×10-6，其次為二長巖稀土，為109.68×10-6 ~ 222.22×65438+。研究表明，不同巖石類型的稀土總量主要與巖石中角閃石和副礦物的含量有關(許，1990)。各類巖石中稀土球粒隕石的歸壹化曲線相似(圖3-22)，均為右傾型，輕稀土富集，無明顯的正負銪異常。輕重稀土元素比值為2.66 ~ 10.94，從輝石巖(2.94)→閃長巖(3.40)→二長閃長巖(5.27)→石英二長巖(10.94)，輕重稀土元素比值由小變大，表明輕稀土元素在巖漿演化過程中日益富集。各巖石的δEu值為0.71 ~ 1.25。
圖3-22太行山區侵入巖球粒隕石的標準化稀土元素分布模式
呂梁巖區侵入巖稀土元素總含量為:巖漿碳酸鹽巖733.90×10-6，細粒花崗斑巖脈17.96×10-6，其余巖石類型壹般為65.90× 10-6 ~ 2009.46。其中閃長巖、二長巖和正長巖的稀土總量相近，分別為206.64×10-6、203.60×10-6和209.46×10-6，霓石正長巖和霞石正長巖分別為164.60。不同巖石中稀土球粒隕石的歸壹化曲線形狀相似，均為右傾，無明顯銪異常(圖3-22)。δEu值為0.86 ~ 1.21，輕重稀土元素比值為1.63 ~ 4.67。根據Allegre和mins ttr(1978)的火成巖部分熔融結晶模型，在La/Sm-La圖上繪出巖石的La/Sm和La值(略)，所有鑄點基本都落在部分熔融曲線附近，即La/Sm比值隨La增大而增大，說明巖石是地幔部分熔融產生的，熔融程度< 2%(略)
4.巖石的成因類型和構造環境
由上可見，太行山巖區侵入巖主要為富堿的中間巖和堿性巖，巖體中含有幔源巖石包裹體，巖石的固結指數和鎂指數較低，反映巖漿來源較深；礦物化學研究表明巖漿主要來自地幔或地幔地殼，同位素地球化學研究表明巖漿來自地幔並同化了部分地殼成分。
呂梁巖區侵入巖的鋁指數(Al)大多小於1.05，標準礦物計算結果中剛玉或剛玉含量大多小於1%。(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)圖(圖3-3)顯示侵入巖的礦物組合為斜長石-透輝石-角閃石和斜長石。只有少數侵入巖(如燕山早期的冉莊、鐵瓦店堿長花崗巖和羅家灣正長巖花崗巖，燕山晚期的岔口二長花崗巖、青瓷窯和劉莊堿長花崗巖，標準礦物中Al > 1.10，礦物組合中剛玉(> 1%)，斜長石-黑雲母-堇青石)為S型，與其他侵入巖不同。
R1-R2圖解表明，燕山早期侵入巖主要歸入3、4、6區及其附近，與板塊碰撞期及其隆升期的花崗巖類相似。燕山晚期侵入巖分散，主要分布在4區和4、5區附近，類似於造山晚期至非造山期的花崗巖類。結合區內的構造活動，可以推測該區在燕山早期可能是擠壓環境，形成鈣堿性花崗巖類，在燕山晚期可能是拉張環境，形成堿性巖，特別是堿性巖。
(2)中生代火山巖
該巖帶中生代火山活動主要見於呂梁巖區，且早於巖漿侵入。火山巖在燕山期最為發育，印支期次之，其特征如下(表3-14，圖3-23 ~圖3-25)。
表3-13華北中部呂梁地區中生代侵入巖稀土元素豐度(wB/10-6)
(轉引自林等，1994)
1.印支期火山巖
本區印支期火山巖屬中酸性火山碎屑巖，主要分布在臨縣、薊縣壹帶，均產於沈積地層夾層中，如三疊系爾瑪依娜組、銅川組、延長組出露的結晶凝灰巖、玻璃凝灰巖等。巖石以磚紅色和粉紅色為主，具結晶凝灰質結構和粉砂質結構，碎屑形狀為棱角狀和次棱角狀；碎屑組分主要為應時、鉀長石和少量斜長石；水泥主要是火山灰，其次是綠泥石、鉀、鈣，基本都是安山巖。
2.燕山期火山巖
呂梁巖區燕山期火山巖主要分布在渾源、靈丘、廣靈壹帶，在大同、寧武、武鄉有零星分布。火山活動開始於中侏羅世，結束於早白堊世。
(1)各噴發期火山巖的主要地質特征
根據火山沈積序列和巖漿演化特征，可將其劃分為8個主要噴發旋回，描述如下。
圖3-23呂梁巖區火山巖化學分類
圖3-24堿度率圖
圖3-25τ-δ圖
A.雲岡噴發期:分布於左雲高山、寧武、祁縣、古縣者才-古曲四個火山盆地，產於雲岡組三段上部。火山活動強度弱，規模小，噴發堆積厚度不大。熔巖層只有幾米厚，火山碎屑巖壹般有幾米厚，僅祁縣壹帶就有300米厚。熔巖相不發育，僅在左雲山盆地大同市雲岡北部見到1m厚的流紋質凝灰巖熔巖，其余三個火山盆地均為流紋質凝灰巖或流紋質火山角礫巖。
B.梯級山噴發期:分布於渾源火山盆地，產於長山峪群梯級山組中上部。溢流為主要特征，多節律特征明顯，壹般可見3 ~ 4次噴發。每次噴發的底部和下部為致密玄武巖，上部為杏仁狀玄武巖，頂部為紫杏仁狀或氣孔狀玄武巖。每次噴發間隔時間短，未見或偶見沈積碎屑巖夾層，壹般為粉砂質泥巖或鈣質粉砂巖。火山巖厚10~70m ~ 70m。
C.後城噴發期:分布於靈丘渾源、太白巍山兩個火山盆地，產於長山峪群後城組中上部。流紋質火山碎屑巖-流紋質熔巖構成壹個爆溢韻律。火山活動強烈，規模大，堆積厚。流紋質火山角礫巖主要形成於渾源火山盆地，流紋質凝灰巖厚150m，噴發2 ~ 3次。膨潤土在每次噴發形成的韻律底部發育。渾源關王鋪岔是火山噴發的中心，有火山頸相和熔巖相(以流紋巖為主)。流紋質凝灰巖主要堆積在靈丘縣太白巍山火山盆地，偶見流紋質火山角礫巖和集塊巖，以長山峪群後城組巨厚礫巖地層為夾層，火山巖層壹般厚約2m，可見兩層。
表3-14華北中部呂梁巖區燕山期主要火山巖(熔巖)化學成分(wB/%)
D.白旗噴發期:主要分布於渾源、太白巍山、塔底、高山四個火山盆地，是東靈臺群白旗組的主體。壹般來說，由中基性火山碎屑巖、中基性熔巖、堿性或酸性熔巖組成，火山活動強烈，規模較大。渾源火山盆地中下部主要為堿性玄武巖或玄武安山巖，上部常見粗安山巖或粗面巖，厚度約180m，靈丘縣太白尾山底部主要為安山巖火山角礫巖和凝灰巖，中下部為輝石安山巖和安山巖，上部為英安巖角礫巖、凝灰巖和英安巖，厚度約770m..在靈丘縣塔底，火山巖下發育10~30m ~ 30m粉砂巖。火山噴發沈積的層位下部為英安巖火山融合角礫巖和凝灰巖，上部為英安巖，厚度壹般在30m左右，個別地方可達90m。左雲縣高山火山盆地，下部為安山巖火山角礫巖凝灰巖，上部為安山巖集塊巖熔巖，總厚度約90m。
E.張家口噴發期:壹套流紋質火山角礫巖，噴發-溢流形成的凝灰巖-流紋質熔巖，是東靈臺群張家口組的主體。火山活動強烈，規模大，堆積厚，廣泛分布於渾源、太白巍山、塔底、廣靈四大火山盆地。渾源火山盆地下部主要為流紋質火山角礫巖和凝灰巖，中上部為流紋質集塊巖熔巖、球粒流紋巖和粗面巖，夾珍珠巖和安山巖，壹般厚350米。渾源野西溝厚1，000 m以上，中下部有大量流紋質火山角礫巖和角礫巖凝灰巖，上部有球粒流紋巖、珍珠巖和流紋質熔巖，推測為火山噴發中心。靈丘縣太白尾山主要由流紋質熔結凝灰巖、流紋質熔結集塊巖和流紋質熔結火山角礫巖組成，單個火山集塊巖的巖石可達數立方米。靈丘縣塔底下部主要為流紋質火山角礫巖，中部由流紋質火山角礫巖和含流紋質角礫巖的凝灰巖組成，上部主要為流紋巖，總厚度400～500m。廣靈火山盆地主要形成厚度超過300m的英安巖流紋巖..張家口組流紋巖的K-Ar等時線年齡為138.3Ma(渾源)和132.2Ma(太白巍山)。
F.大北溝噴發期:以基性-中基性溢流為主，礦床主要產於灤平群大北溝組中上部。火山活動的強度和規模明顯小於東靈臺噴發旋回中的白旗和張家口。火山沈積厚度相對較小，壹般與河湖沈積巖互層，分布範圍較小，僅分布於渾源火山盆地。火山巖巖性具有明顯的垂向變化:大北溝組下部壹般為玄武質熔巖，中部為玄武巖和壹層安山巖或英安巖凝灰巖或凝灰巖，上部壹般以玄武巖或玄武安山巖為主。總厚度為30 ~ 80m。
G.西瓜園噴發期:以酸性噴發巖為主，火山活動規模較小；本次噴發期的流紋質火山角礫巖和流紋質角礫巖凝灰巖(厚35m)僅在渾源重樓斜坡附近發現，是灤平群西瓜園組的主體，其下有4m礫巖和砂質泥巖。
H.王家溝噴發期:渾源火山盆地中莊鋪群王家溝組下部沈積碎屑巖地層中有兩個杏仁狀玄武巖夾層，每層厚2 ~ 5m，是該噴發期基性火山巖的溢流產物。地層上部(厚約100m)由流紋質火山角礫巖、流紋質角礫巖凝灰巖和流紋質熔巖組成，是噴發期酸性火山巖爆發溢流的產物。這壹時期火山活動範圍較小，僅在渾源王家溝-草湖岸壹帶發現，面積不到2平方公裏。王家溝組上部流紋巖的K-Ar等時線年齡為105.3Ma
(2)巖石學特征
A.熔巖:呂梁巖區中生代燕山期熔巖主要為玄武質熔巖、安山巖熔巖和流紋巖熔巖。玄武質熔巖主要是玄武巖和玄武質粗面巖。玄武巖呈灰黑色，質地粗糙，孔隙結構。斜長石約占45% ~ 50%，其中斑狀斜長石An占55 ~ 60，為拉布拉多巖。普通輝石同時存在於斑巖和基質中，約占巖石總量的10% ~ 15%。基性火山玻璃含量較高，約占30% ~ 35%。其他包括少量的磁鐵礦、磷灰石、綠泥石和方解石。粗粒玄武巖深灰色，粗粒結構，孔隙結構。由斜長石、長石、普通輝石、黑雲母、磁鐵礦和磷灰石組成，其中斜長石An占50 ~ 55%，約占30% ~ 35%。薩尼丁含量相對較高，約為40% ~ 45%；普通輝石的含量小於玄武巖，範圍為5% ~ 10%。
B.碎屑熔巖:本區碎屑熔巖主要包括玄武安山巖角礫熔巖、粗玄武角礫熔巖和粗安山巖集合體。這類巖石是火山碎屑巖向熔巖過渡的巖石，其火山碎屑含量變化很大，分布極不均勻。其主要特征是:以熔巖為主，凝灰巖次之；碎屑成分主要是火山碎屑，其次是圍巖碎屑。碎屑以混合方式分布，顆粒大小從凝灰巖到集料不等。角礫巖大小壹般為3 ~ 10 cm，局部可見2 ~ 3 m礫石塊。
c火山碎屑巖:廣泛分布於各種火山盆地，巖石種類繁多。根據膠結類型，可分為熔巖火山碎屑巖和壓實火山碎屑巖。
d次火山巖:主要分布在火山口附近的火山巖中，產於超淺脈、巖脈和基巖中，主要為次生安山巖、次生英安巖、次生英安巖流紋巖和次生流紋巖。
(3)石化特征
該巖區燕山期火山巖巖石化學成分見表3-14和圖3-23。
從表中可以看出，大多數火山巖富堿而貧鈣鎂:Na2O+K2O為4.02% ~ 9.36%，平均為7.40%，而CaO為0.36% ~ 7.23%，平均為3.84%；MgO為0.17% ~ 6.52%，平均值為1.91。本區火山巖的Rietmann指數在0.67 ~ 6.36之間，大部分大於3.3，屬於橄欖石粗面巖系列。根據堿度比圖解(圖3-24)，大部分火山熔巖屬於堿性巖石，巖石組合基本為堿性玄武巖-安山巖-堿性流紋巖。
根據Gottili指數-Rietmann指數圖(圖3-25)，本區燕山期火山巖分布在B區及B區與C區分界線附近，基本屬於造山帶的產物，反映了呂梁地區地殼在燕山期的再活化。