岩石化學
① 岩石化學成分分析
1. 岩石化學成分分析是一種關鍵的地質分析技術，它允許我們揭示岩石的起源、特性及其潛在用途。這項技術對於礦產資源的勘探、開發和地質學研究至關重要。
2. 分析岩石化學成分通常涉及多種技術，包括熒光光譜、原子吸收光譜、X射線熒光光譜、電感耦合等離子體發射光譜和中子活化分析等方法。
3. 岩石的化學組成通常分為三個主要類別：有機物含量、主要無機元素和微量元素。有機物含量反映生物活動對岩石形成的影響。
4. 主要無機元素包括鋁、鈣、鉀、鎂、鈉、鐵和硅等，它們對岩石的物理和化學性質有顯著影響。
5. 微量元素如錳、鈷、銅和錫等，雖然在岩石中的含量很少，但它們在地質過程中的作用也不可忽視。
6. 通過分析岩石的化學成分，科學家能夠准確地描述岩石的分類，從而在地層對比和地質事件研究中提供關鍵信息。
② （三）岩石學和地球化學特徵
1.淺變質岩
淺變質岩單元指區內出露的古元古界甘陶河群輕度變質的碎屑岩、板岩、千枚岩和中淺變質的基性火山岩類。這套岩石礦物的重結晶作用明顯，具輕微的變質特徵。岩石基本上保留了原岩的結構構造和礦物成分特徵，屬低級區域變質作用的產物。其原岩為碎屑岩、火山岩和碳酸鹽岩，自上而下構成了一個完整旋迴，與下伏太古宙深變質岩系、上覆中元古代沉積岩系均呈不整合接觸。上覆的中元古代沉積岩系在地貌上往往形成巍峨的峭壁或單面山，古元古代淺變質岩風化破碎形成緩坡或小山包，這些緩坡或小山包植被發育，二者組合構成了太行山獨特的地貌景觀，最典型的地區是贊皇縣境內的障石岩風景區。
（1）變質砂礫岩類
岩石呈灰色及深灰色，粗粒變余砂礫狀結構，層狀構造。常具磁鐵交錯層理構造，碎屑成分為長石和石英。泥質、粉砂質膠結，膠結物具強烈的絹雲母化。長石含量約25%，粒度在1～2mm間。石英含量為65%，粒度在1～2mm不等。礫石成分為長石、石英和岩屑，礫石的粒度一般2.5～4mm。根據礫石含量的不同，岩石依次為變質礫岩、變質砂礫岩、變質含礫砂岩。此類岩石在南寺組一段下部最發育。
（2）變質砂岩類
包括各種變質含礫長石砂岩、變長石砂岩、變長石石英砂岩。岩石呈黃灰色、灰色和灰白色。中—粗粒變余砂狀結構，層狀構造。碎屑成分為長石25%～30%，石英60%～70%，膠結物為泥質和粉砂質。此類岩石在甘陶河群各段地層中均有分布，以南寺組一段中部最為發育。
（3）板岩類
顏色多為黑色、青灰色、灰色等，變余泥質粉砂結構，板狀構造。岩性緻密，常具密集的劈理和板劈理。板理面平滑而脆硬。礦物成分為粘土礦物和長石、石英，板理面上常見絹雲母發育。板岩類由黑色板岩、千枚狀板岩、砂質板岩和凝灰質板岩組成。黑色板岩普遍含黃鐵礦，板理極為發育，常剝離成完整的板塊，可做建築裝飾石材。千枚狀板岩是板岩與千枚岩的過渡類型，主要特徵是呈黃灰色，具有板狀構造和千枚狀構造，有時可見斑點狀褐鐵礦化。砂質板岩中常見泥砂質條帶及長英質條帶在岩石中形成薄層構造，局部可見長英質腸狀構造。凝灰質板岩屬基性火山碎屑岩和凝灰岩與泥砂質板岩的過渡類型。岩石多呈青灰色，板理較發育。
（4）千枚岩類
包括絹雲千枚岩和綠泥絹雲母千枚岩。岩石為綠灰色及灰色，鱗片變晶結構，變余粉砂泥質結構，千枚狀構造。礦物組合為絹雲母、石英、鈉長石、綠泥石等。
（5）變質火山熔岩
為甘陶河群地層中廣泛分布的淺變質玄武岩和安山岩類。岩石多呈灰綠色-黑綠色。一般為變余粗玄-變余間隱結構，常具纖維狀、纖粒狀變晶或篩狀變晶結構，有時呈鱗片粒狀變晶結構，變余杏仁狀、氣孔狀、塊狀及枕狀構造。
岩石中礦物成分具有重結晶作用，多為細粒及隱晶狀。礦物成分為角閃石和中基性斜長石。次要礦物有黑雲母、綠泥石、綠簾石、石英和方解石等。副礦物主要為鈦磁鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦和榍石、磷灰石，主要產於杏仁體中。
岩石普遍具綠泥石化，常在熔岩與圍岩的接觸部位形成強烈片理化的岩石。與此同時往往伴生有金屬硫化物的黃鐵礦、黃銅礦等礦化現象。
（6）變質火山碎屑岩類
這類岩石的礦物成分和化學成分總體特徵基本相同，因碎屑的粒度、含量不同而分為火山集塊岩、火山角礫岩和凝灰岩。火山集塊呈次稜角狀和渾圓狀，礫徑一般為100～200mm，最大可達600mm。火山角礫為稜角-次稜角狀，礫徑一般為30～100mm不等。集塊和角礫岩由火山熔岩和砂質膠結，膠結緊密。凝灰岩呈鱗片變晶結構，變余火山碎屑粉砂泥質結構，具千枚狀構造。
（7）白雲岩類
岩石由淺灰色中層、薄層大理岩化白雲岩、砂質白雲岩組成，白雲岩有硅質條帶和灰白色石英砂岩夾層。大理岩化白雲岩中普遍發育線理構造，可見風化漏斗和裂隙等古岩溶地貌，並被上覆沉積物充填。
2.副變質地層
區內的副變質地層，宏觀上以似層狀體產出，橫向分布相對比較穩定，並且都受相同期次的變形變質作用影響。但由於各變質地層單位所處構造位置和原岩組成的不同，其變形變質程度也表現不同。變形作用主要表現在淺粒岩中的長英質組分形成圓球狀、橢圓狀、條帶狀不均勻變形帶，局部粒狀岩石中長英質礦物普遍具有拉長變形特點，在變形強烈部位形成構造眼球或小型韌性變形帶。在露頭上，可見岩石中保留了較多的原始沉積組構，如鉀長淺粒岩中磁鐵礦形成的包絡面，顯示出原始沉積層理特徵；角閃斜長變粒岩中粒度變化形成的變余層理；粒狀岩石中保留的砂狀結構等。區域地質研究成果證明副變質地層的原岩為一套陸源粗碎屑岩-泥質岩-碳酸鹽岩沉積。
（1）岩石組合特徵
副變質地層主要岩石組合類型為片岩類、長英質變粒岩類、大理岩類，地層中見少量角閃岩類薄層或夾層。
1）片岩類：包括白雲片岩、石榴黑雲片岩、雲母石英片岩、角閃片岩、鈣質片岩以及蝕變類型的角閃綠簾片岩和陽起綠簾片岩等。岩石變形強烈，發育小褶皺、鱗片變晶結構、變斑狀構造。礦物成分復雜，不同岩石類型礦物成分及其含量見表1-1-2。
2）長英質變粒岩類：可進一步分為3種：
a.磁鐵石英岩類：粒狀變晶結構，具分層的細條帶狀構造，分別由磁鐵礦和石英組成。次要礦物為普通角閃石、鎂鐵閃石、單斜輝石和黑雲母等。
b.變粒岩：包括黑雲變粒岩、角閃變粒岩、二雲變粒岩、透輝斜長變粒岩。岩石松軟，易風化，多形成平緩地貌。中層、中薄層產出，弱片麻狀、平行粒狀構造，鱗片細粒變晶結構，粒柱變晶結構。礦物成分復雜，主要礦物有斜長石、石英、鉀長石、黑雲母、角閃石、透輝石、方解石、磁鐵礦、白雲母等。副礦物有磷灰石、榍石、鋯石、綠簾石等，不同岩石類型礦物成分及其含量見表1-1-3。
c.淺粒岩：主要為鉀長淺粒岩、斜長淺粒岩、角閃淺粒岩、鉀長石英淺粒岩等。岩石呈肉紅色、褐紅色、變余砂狀結構，粒狀變晶結構。岩石堅硬，具砂岩外貌特徵。主要礦物組成有鉀長石10%～40%、斜長石30%～50%、石英15%～40%，次要礦物為普通角閃石、磁鐵礦、白雲母、黑雲母等。表1-1-4列出了副變質地層主要淺粒岩類型的礦物組成。
表1-1-2 副變質地層片岩類礦物成分含量
表1-1-3 副變質地層變粒岩類礦物成分含量
續表
表1-1-4 副變質地層淺粒岩的礦物含量
3）大理岩類：白色、灰白色、綠色、粉紅色、紅色，變余薄層、中層構造，少數變余巨厚層構造，中粗粒變晶結構。礦物成分以方解石、白雲石為主，並以兩種礦物相對含量分為鈣質大理岩與白雲大理岩。以透閃白雲石大理岩、透輝石大理岩分布最廣，其次為透輝石白雲石大理岩、含陽起石斜長大理岩、金雲母白雲石大理岩等。大理岩多不純，白雲石或方解石含量在15%～90%之間變化，透輝石、透閃石、石英、斜長石、鉀長石、金雲母、白雲母、黑雲母、方柱石等多種礦物，其含量在0～30%范圍變化。副礦物有磷灰石、榍石等。表1-1-5列出了區內主要大理岩類型的礦物成分含量。
表1-1-5 副變質地層大理岩類礦物成分含量
（2）岩石地球化學特徵
表1-1-6、表1-1-7分別列出了副變質地層主要岩石類型的主要氧化物含量和微量元素豐度。從表中可以看出，主要岩石類型的氧化物含量變化較大，尤其是 SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、K2O、CO2。淺粒岩中SiO2含量最高，一般達75%以上。CaO在大理岩中最高，而SiO2含量最低，不超過30%。鐵含量在片岩和變粒岩中最高，可高達20%，而在淺粒岩和大理岩中不超過4%。鉀含量變化較大，在淺粒岩中含量最高，在大理岩中不到1%，鉀含量與岩石中鉀長石和黑雲母含量密切相關，如石榴黑雲片岩、石英鉀長淺粒岩和含磁鐵淺粒岩中鉀含量高達6%以上。磷的含量一般較低，而在大理岩中磷含量有增高的趨勢。
表1-1-6 副變質地層主要岩石類型岩石化學分析結果
表1-1-7 副變質地層主要岩石類型微量元素豐度/10-6
微量元素含量變化幅度較大，其與岩石的礦物類型和所佔比例有關。如Sr 的含量主要與斜長石的含量呈正相關，在斜長角閃片岩和黑雲變粒岩中最高。金屬元素含量主要與角閃石、輝石和石榴子石的含量有關，在石榴黑雲片岩、斜長角閃片岩中 Cu、Pb、Zn、Co、Ni含量最高。
從表1-1-8中看出除少數樣品外，稀土含量普遍較低。大理岩類稀土含量最低，稀土總量（∑REE）不足50×10-6。稀土含量在含矽線石的淺粒岩中最高，可達600×10-6以上。片岩類和變粒岩除個別樣品外稀土總量一般不超過100×10-6。
表1-1-8 副變質地層主要岩石類型稀土元素含量/10-6
3.正變質地層
正變質地層以黑雲斜長變粒岩為主，角閃斜長變粒岩、斜長角閃岩和二長淺粒岩薄層交互產出，它們局部相變為黑雲斜長片麻岩和角閃斜長片麻岩。地層中偶夾不足1m厚的條帶狀磁鐵石英岩、角閃磁鐵石英岩和二輝磁鐵石英岩。研究證明正變質地層的原岩建造為一套以中基性火山岩為主的岩石，偶夾薄層硅鐵沉積岩。它們主要出現在太古宇麻清河岩組、王家灣岩組和元坊岩組中。
（1）岩石組合特徵
1）變粒岩類：變粒岩是正變質地層中分布最廣的岩類。岩石呈淺灰—褐灰色，岩石松軟，易風化，多呈低緩山脊或平緩山頂地貌。平行粒柱狀鱗片變晶結構，偶見變余砂狀結構；塊狀、弱片麻狀、條紋狀構造及變余韻律層理構造。主要由斜長石、石英、普通角閃石或黑雲母及鉀長石等組成。根據礦物含量及相對變化，進一步分為黑雲斜長變粒岩、黑雲二長變粒岩、角閃斜長變粒岩及其之間的過渡類型。其中以黑雲母斜長變粒岩分布最廣，可占變粒岩類的85%。
黑雲斜長變粒岩：淺灰—灰白色，以礦物粒度細、分布均勻、變化小、延伸穩定為其主要特點。礦物成分及含量一般為：斜長石50%～65%，石英10%～25%，黑雲母10%～25%，鉀長石0～10%。黑雲母和角閃石二者互為主次，當角閃石含量大於黑雲母時，岩石相變為角閃斜長變粒岩。岩石含石榴子石較普遍，副礦物有磷灰石、磁鐵礦、鋯石、榍石及透閃石、白鈦礦、石墨等。表1-1-9列出了正變質地層主要岩石類型的礦物成分含量統計資料。少數岩石中礦物成分及粒度有規律變化，顯示了變余韻律層理的構造特點。礦物蝕變比較強烈，斜長石被絹雲母、矽線石、黝簾石交代，角閃石局部被綠泥石、綠簾石化，黑雲母不同程度的綠泥石化。
2）斜長角閃岩類：分布較普遍，多呈夾層出現，局部與黑雲斜長變粒岩、角閃斜長變粒岩交互產出，組成韻律層理。延伸不穩定，部分呈透鏡狀斷續分布。
深灰、灰黑色，岩石堅硬抗風化，多呈突起地貌。粒柱狀變晶結構，變余火山晶屑結構，塊狀、斑點狀構造。主要有普通角閃石45%～65%，斜長石30%～50%，及少量石英組成，有的含少量黑雲母、透輝石、石榴子石、綠簾石等。副礦物為磷灰石、榍石、磁鐵礦、鋯石、石墨、金紅石等。角閃石多呈柱狀或不完整柱狀，明顯具有方向性拉長，平行定向分布，粒徑0.2～3mm，一般為0.3～1mm，局部綠泥石、綠簾石化。有些角閃石中包裹稜角狀、不規則狀斜長石晶體，成為變余火山碎屑結構。斜長石粒度為0.2～1mm，呈多邊形粒狀同角閃石鑲嵌在一起，以黝簾石化、絹雲母化蝕變最為普遍，有的全部被絹雲母、矽線石、纖閃石等集合體交代。石榴子石多數結晶粗大，多數為1～3mm，個別達十幾毫米，成變斑晶。石榴子石變斑晶包裹石英、黑雲母和炭質包體，成為殘縷結構。
3）磁鐵石英岩：岩層為中薄層、透鏡狀產出，層厚一般5～20cm，圍岩為斜長角閃岩。岩石新鮮面為深灰色，風化面為褐黃色，鑲嵌粒狀變晶結構，塊狀條帶狀構造。岩石主要由石英（60%～70%）和磁鐵礦（25%～30%）組成。有些岩石含有角閃石、石榴子石、透輝石、黑雲母，偶見紫蘇輝石，一般含量較少，少數岩石石榴子石含量達35%，角閃石含量達10%～20%。副礦物主要為磷灰石、鋯石、榍石和褐鐵礦等。石英內部變形特徵明顯，畢姆紋最發育，變形紋、變形帶及波狀消光現象明顯。石英定向拉伸明顯，與長條狀磁鐵礦構成深淺相間的平直條紋或條帶平行定向排列。磁鐵礦呈自形或半自形。礦物蝕變比較普遍強烈，透輝石多被角閃石、褐鐵礦等沿邊部解理進行交代，黑雲母綠泥石化，石榴子石也被綠泥石化成網狀。
（2）岩石地球化學特徵
表1-1-10～表1-1-12分別列出了正變質地層的岩石化學、稀土元素和微量元素的分析結果。資料結果顯示變粒岩類SiO2含量變化范圍較大，為51%～76%，鐵質含量為2.5%～11%，K2O含量比較高，為0.8%～6.58%，CaO含量變化范圍大，為0.5%～7%。角閃岩類主要氧化物含量變化比較小，SiO2含量集中分布在48%～50%很小的范圍；鐵質含量比較高，集中於11%～15%范圍內；CaO含量為6%～8%；Na2O含量為2.4%～2.9%，而K2O含量低，為0.74%～1.51%之間。磁鐵石英岩的突出特徵是高鐵含量，可高達35%以上。
表1-1-9 正變質地層岩石類型與礦物成分含量表
變粒岩類的稀土含量比較高，除個別樣品外，大多數岩石的稀土總量超過100×10-6，最高達190×10-6，其輕稀土元素明顯富集。除石榴斜長角閃岩外，角閃岩類稀土含量比較低，一般在70×10-6以下。磁鐵石英岩稀土含量極低，稀土總量僅13.46×10-6。
變粒岩類Ba、Sr、Cs、Zr含量比較高，Ba含量變化於（193～1123）×10-6，Sr含量為（97～509）×10-6，Cs含量為（1.0～5.8）×10-6，Zr含量范圍為（94～183）×10-6。角閃岩類高金屬元素和釩，V含量為（130～350）×10-6，Cr含量為（68～226）×10-6，Ni含量為（40～140）×10-6，Co含量變化於（23～44）×10-6，Sc含量明顯高於變粒岩類，其含量為（22～47）×10-6。磁鐵石英岩的微量元素含量普遍較低。
表1-1-10 正變質地層岩石化學分析結果
表1-1-11 正變質岩稀土元素分析結果/10-6
表1-1-12 正變質岩微量元素分析結果/10-6
4.黑雲斜長片麻岩
根據形成時代及與構造運動的關系，區域地質研究成果將研究區內變質深成岩劃分為3個旋迴：即中太古代阜平旋迴、新太古代灣子旋迴和古元古代呂梁旋迴。根據我們前述的岩石單位劃分方案，黑雲斜長片麻岩包括了坊里條帶狀黑雲斜長片麻岩、石家欄黑雲斜長片麻岩和大石峪黑雲角閃斜長片麻岩。
（1）岩石特徵
岩石淺灰色，中細粒鱗片變晶結構，片麻狀構造。片麻岩中有變質地層包體。包體大小不一，包體大多為透鏡狀、橢圓狀、不規則狀、長條狀或串珠狀，包體最大扁平面平行片麻理。片麻岩中最常見的包體是各種成分的變粒岩、角閃岩和淺粒岩。此外，有些岩石受混合岩化作用，有長英質脈體呈稀疏條帶狀分布。礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英，暗色礦物為黑雲母和普通角閃石組成。局部岩石的鉀長石含量增高，使岩石成為鉀長斜長片麻岩或二長片麻岩。副礦物主要為磷灰石、鋯石、磁鐵礦、榍石、黃鐵礦、石榴子石等。
（2）岩石地球化學特徵
表1-1-13列出了3個地區的黑雲斜長片麻岩岩石化學分析結果。資料結果顯示黑雲斜長片麻岩類 SiO2含量變化范圍在73.66%～57.88%之間，平均含量為69.95%～61.46%。鐵質含量普遍較低，在3.76%～6.12%之間，鹼質含量（K2O+ Na2O）比較高，一般大於6%。坊里片麻岩K2O含量大於Na2O，而大石峪片麻岩和王家崇片麻岩Na2O含量大於K2O。黑雲斜長片麻岩的P2O5含量比較高，一般在0.20%以上。黑雲斜長片麻岩的CaO含量較低，為1.13%～6%之間。
表1-1-14、1-1-15列出了黑雲斜長片麻岩的稀土元素和微量元素含量分析結果。黑雲斜長片麻岩的稀土含量普遍較高，稀土元素總量為（182～497）×10-6，大多數樣品的總稀土含量大於200×10-6。黑雲斜長片麻岩明顯富集輕稀土，顯示了明顯的輕/重稀土分餾作用。
黑雲斜長片麻岩的微量元素含量與維氏的地殼值相比，Ba、Sr、Zr、B、Sc等元素含量高；Cr、Ni、CO等親鐵元素含量偏低。
5.黑雲二長片麻岩
該岩石單位包括了茹家莊眼球狀花崗片麻岩、老人坪眼球狀黑雲二長片麻岩、蔡家莊條帶狀黑雲二長片麻岩和孔家莊黑雲二長片麻岩等填圖單位。這些填圖單位分屬於灣子旋迴和阜平旋迴的變質深成岩。區域地質研究發現，它們與區內變質地層呈明顯的侵入接觸關系，並在片麻岩中見有各種類型的表殼岩包體。黑雲二長片麻岩與黑雲斜長片麻岩往往呈漸變過度，不存在明顯的接觸界線。
（1）岩石特徵
岩石肉紅色，鱗片粒狀變晶結構、變余斑狀結構、變餘二長結構，片麻狀構造、眼球狀構造、條帶狀構造。岩石主要礦物有斜長石、鉀長石、石英、黑雲母、白雲母。副礦物以鋯石、磷灰石、磁鐵礦、黃鐵礦為主，榍石、金紅石、黃銅礦等次之。
（2）岩石地球化學特徵
黑雲二長片麻岩岩石化學成分見表1-1-16。岩石中SiO2含量較高，平均含量在66.88%～72.16%，變化范圍在63.19～75.52%之間，為SiO2過飽和岩石。全鹼含量平均大於7%，一般K2O ＞ Na2O；全鐵含量變化較大，茹家莊花崗片麻岩平均1.25%，劉家莊花崗岩平均4.36%，個別樣品高達7.19%；劉家莊花崗片麻岩中P2O5平均含量為0.27%，顯著高於其他岩石中的含量。
岩石的稀土元素含量和微量元素含量見表1-1-17、1-1-18，與維氏地殼值相比，岩石富含Ba、Zr、Rb、B、SC，貧Sr、Cs、Hf、Ni、V、Cr為特徵。稀土總量變化比較大，孔家莊花崗片麻岩的稀土總量最低，平均34.87×10-6，劉家莊花崗片麻岩稀土含量最高，稀土總量平均為192.89×10-6，個別樣品達256.6×10-6.所有樣品都表現出輕稀土元素富集，輕重稀土分餾明顯。
表1-1-13 黑雲斜長片麻岩岩石化學分析結果
表1-1-14 黑雲斜長片麻岩稀土元素分析結果/10-6
表1-1-15 黑雲斜長片麻岩微量元素分析結果/10-6
表1-1-16 黑雲二長片麻岩岩石化學分析結果
表1-1-17 黑雲二長片麻岩稀土元素分析結果/10-6
表1-1-18 黑雲二長片麻岩微量元素分析結果/10-6
6.花崗岩類
花崗岩類主要是在五台期和呂梁期兩個侵入時代形成的，五台期形成了大花崗岩基，如許亭岩體；呂梁侵入期形成小花崗岩體，如鹿峪岩體、張北窪岩體等。岩體與表殼岩或太古代深變質岩系為侵入接觸關系，雖然由於混合岩化的影響，有的地方侵入接觸關系已經模糊不清，但在很多地方都是比較清楚的。岩體邊部有大量圍岩捕虜體或殘留體分布。捕虜體大小不等，形態各異，一般與寄主岩石界線清晰，同化混染不明顯。花崗岩岩體與上覆沉積岩系或元古宇淺變質岩系呈沉積接觸關系，在底礫岩中見有岩體的礫石，在砂岩中見有岩體成分的碎屑。花崗岩岩體中有後期基性岩牆（輝綠岩）和大量花崗偉晶岩脈穿插。花崗岩類中最常見的岩石類型包括斑狀花崗岩、奧長花崗岩、弱變質中—細粒花崗岩、二長花崗岩。
（1）岩石特徵
斑狀花崗岩：它是分布最廣的岩石類型，是許亭岩體的主要岩石類型。斑狀花崗岩多為灰紅—肉紅色，風化後呈褐黃色，變余似斑狀結構、花崗變晶結構，基底多具文象連生結構，塊狀構造，有時具片麻狀構造。斑晶以石英為主，粒度3～5mm，含量約在10%～15%之間，有時也可見微斜條紋長石和斜長石斑晶。基質以微斜長石和條紋長石為主，少量斜長石。暗色礦物以黑雲母、綠泥石為主，可見白雲母和普通角閃石。暗色礦物分布不均勻，局部集中成墨漬狀、團塊狀，含量一般小於20%。副礦物為磁鐵礦、鋯石、綠簾石、榍石，少量的重晶石、螢石、黃鐵礦和自然鉛。
奧長花崗岩：黃白-淺黃-淺灰黃色。淺色礦物主要由長石、石英組成，長石主要為鈉奧長石，其次為微斜長石和鈉長石。暗色礦物以黑雲母和白雲母為主，偶見普通角閃石，有時被綠泥石交代。副礦物有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、綠簾石等，偶見黃鐵礦。岩石具中粒花崗結構，顯微文象連生結構，交代條紋結構，塊狀構造和片麻構造。
弱變質花崗岩：白羊嶺花崗岩岩基是這類岩石的典型代表。該岩石類型為弱變質中細粒花崗岩。成岩後曾發生強烈偉晶岩化，致使花崗偉晶岩成網脈狀、不規則脈狀及囊狀密集分布，尤以邊部為甚，幾乎掩蓋了主體岩石的真面目。主體岩石為中細粒花崗岩，呈灰白色或淺肉紅色，塊狀構造，中細粒花崗結構，礦物粒徑一般為1～4mm。主要礦物成分：
石英：他形粒狀，具波狀消光，含量一般為20%～30%。
鉀長石：主要為微斜長石、條紋長石，他形粒狀，含量45%～50%。
斜長石：多呈他形粒狀，少數為半自形，為更長石，含量低於鉀長石，為20%～25%。
黑雲母一般小於5%。
副礦物主要有：鋯石、磷灰石、磁鐵礦、褐簾石等，局部可見石榴子石。
岩石成岩後遭受蝕變，主要表現為鉀長石具泥化，斜長石具絹雲母化及碳酸鹽化，黑雲母強烈綠泥石化，並析出鈦鐵質。
（2）岩石地球化學特徵
表1-1-19列出了3個花崗岩岩體的化學成分分析結果。許亭岩體SiO2含量比較高，變化范圍在73.25%～75.95%之間；Al2O3含量比較低，大多數樣品不超過11%；總鐵含量為4%～5%；鹼質含量大於7%，K2O含量一般大於Na2O。
表1-1-19 花崗岩類岩石化學分析結果
南窪岩體SiO2含量變化范圍為67.62%～72.35%；Al2O3含量在11.37%～12.81%；總鐵含量比較高，一般大於5%；鹼質含量大於7%，K2O含量一般大於Na2O。
白羊嶺岩體的突出特徵是高硅、高鋁、高鹼含量，SiO2含量都大於74%；所有樣品的Al2O3含量都大於13%；鹼質含量大於8%，K2O含量大於Na2O。全鐵含量比較低，僅1%左右。
表1-1-20列出了許亭花崗岩岩體的稀土元素含量。結果顯示許亭花崗岩稀土總含量比較高，除個別樣品外，大多數樣品的稀土總量超過300×10-6。輕稀土La、Ce、Pr較為富集，輕重稀土元素分餾明顯。
表1-1-20 許亭花崗岩岩體的稀土元素分析結果/10-6
③ 岩石化學全分析樣采樣要求
在進行岩石化學全分析時，樣本的採集有著特定的要求。首先，所選樣品應保持新鮮，除非研究風化和蝕變情況，否則應避免樣品受到外界因素的影響，確保其純凈度，不應含有外來包體或脈體等雜質。
一般而言，每個樣品的重量為2公斤，但對於粒度粗大或不均勻的岩石，建議採集5公斤。採集過程中，應確保至少採一個薄片樣本作為對照，以便後續研究的精確性。
在實際操作中，通常會選取同一露頭上的5塊岩石小塊合並為一個樣品，這樣既能保證樣本的代表性，又便於後續處理。
如果野外條件允許，樣品採集後應進行破碎、縮分處理，最後過160目篩，取約50克作為送檢樣品。如果無法現場處理，可直接將原樣送樣，但務必在送樣時註明是硅酸鹽樣還是碳酸鹽樣，因為這將影響後續的分析流程和結果解讀。
(3)岩石化學擴展閱讀
岩石化學全分析樣主要用在礦產勘查過程中。