1.坚硬岩类
按成因类型划分为岩浆岩、变质岩和沉积岩3种亚岩类。
岩浆岩类管线地段分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台。分别有加里东期、华力西期、燕山期侵位的,其中祁连山褶皱带三期皆有,岩性为花岗岩、石英闪长岩;秦岭—大别山褶皱带为燕山期花岗岩;扬子地台为加里东期和燕山期的花岗岩和花岗闪长岩。一般呈岩基和岩株状产出,整体块状构造,致密坚硬,物理力学性质均质,各向同性。应该说其工程性质优良,但在亚热带环境中化学风化强烈。地质灾害一般不甚发育,以小型崩塌为主。
变质岩类在管线地段的祁连山褶皱带、华北地台、秦岭—大别山褶皱带有分布。祁连山褶皱带主要出露于关山—陇山地段,为中元古界陇山群和前震旦系,主要岩性为大理岩、黑云母片麻岩、混合岩、结晶片岩。华北地台出露于山西支干线的中条山、霍山、太原东山,为太古界涑水群和太岳山群,岩性为混合岩化的黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、大理岩、磁铁石英岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩等,岩性复杂,风化较强。秦岭—大别山褶皱带出露于大悟一带,为中上元古界红安群含磷的变粒岩、大理岩和石英片岩夹片麻岩,抗风化能力较弱。由于受片麻理、片理及节理的影响,使岩体的工程地质性质呈明显的各向异性和不均一性。地质灾害不甚发育,一般以小型崩滑为主。
沉积岩类在丘陵、山区分布较广,在各大构造单元中皆有,其地质年代自中元古界至中生界早期几乎皆有,岩性复杂多样,主要有:中元古界熊耳群和汝阳群的安山玢岩、玄武岩、石英砂岩,新元古界洛峪群三教堂组的石英砂岩(以上均在河南境内);上元古界长城系、震旦系的石英砂岩、白云岩、硅质岩、冰碛砾岩等;下古生界寒武系、奥陶系的中厚、厚层碳酸盐岩;上古生界泥盆系的砂岩和碳酸盐岩,石炭、二叠系的中厚、厚层状灰岩和中生界三叠系碳酸盐岩等(上古生界及中生界皆为扬子地台)。按岩性大类可划分为火山喷出沉积岩、碎屑岩和碳酸盐岩三大类。它们的共同特点是,层理构造发育且较厚,抗风化能力较强,但碳酸盐岩具溶蚀性,岩溶较发育,工程地质性质具各向异性。上述这几类岩性分布地段地质灾害一般不甚发育,有小型崩滑和岩溶塌陷(覆盖型岩溶地段)等地质灾害。
2.较硬岩
按成因类型可划分为变质岩和沉积岩两大亚类。
变质岩类分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台中,岩性主要是较软弱片岩和千枚岩、板岩。在祁连山褶皱带的管线地段,新元古界长城系变质细砂岩、千枚岩;秦岭—大别山褶皱带信阳群、商城群的云母石英片岩、绿色片岩、绢云石英片岩、浅变质凝灰质砂岩等:扬子地台中元古界冷家溪群和新元古界板溪群的板岩、千枚岩、变质凝灰岩、变质砂岩等。上述各类岩体的共同特点是:片理、千枚理、板理等结构面发育,地面风化较强烈,残坡积层厚度往往较大。岩体具明显的各向异性,力学强度相对较弱。崩塌、滑坡和泥石流等山地地质灾害较发育。
沉积岩类分布于华北地台和扬子地台中,华北地台岩性主要是上古生界和中生界粘土岩、铝土岩页岩、泥质粉砂岩、含煤层;扬子地台主要是泥盆系粉细砂岩、粘土岩、页岩、泥灰岩。它们层理发育、薄层状为主,遇水易软化、崩解,风化也较强烈。由上述岩体组成的丘陵山区,地质灾害较发育,主要有崩塌、滑坡、泥石流和采煤引起的地面塌陷和地裂缝灾害(在山西、河南境内较突出)。
3.软弱岩
这大类岩体主要是沉积岩类,较广泛分布于各大地构造单元中生代晚期和新生代陆相盆地中,地质年代为白垩系、古近系和新近系。由于固结压密程度低,岩体孔隙率高,强度小,变形大。岩性主要是河湖相的砂砾岩、砂岩和泥岩,夹淡水泥灰岩,含石膏、芒硝。岩石一般干单轴抗压强度小于30MPa,而新近系岩石成岩性更差,接近于土体,干单轴抗压强度不足于5MPa,属极软岩。这类岩石遇水易软化崩解,抗风化能力亦低。但这类岩体出露地段地形起伏小,地质灾害不发育,主要有膨胀性岩体的轻度胀缩变形灾害,还存在采空塌陷灾害。
4.软硬相间岩
这大类岩体主要也是沉积岩类,较广泛分布于华北地台和扬子地台的古生界和中生界地层中,一般是两种强度和刚性差异较大的岩性相互成层或间夹;古生界常见的是灰岩与页岩互层,砂岩与泥页岩互层,中生界常见的是砂岩与泥页岩互层。在外力作用下会发生层间错动和脱开,而在地下水等作用下更会泥化而形成泥化夹层,层面间强度降低而成为典型的软弱结构面。所以这类地层组合可以称之为“易滑地层组合”,较易产生滑坡。此外,软硬相间岩层差异风化显著,“上硬下软”组合的条件下,软岩易形成岩龛,崩塌也较普遍。