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义县组岩性以基性、中基性火山岩、火山碎屑岩为主，局部发育有富含“热河生物群”化石的沉积层。在这些沉积层之下、义县组复成分底岩之上，发现有4个沉凝灰岩层，与基性、中基性火山岩呈互层状产出，其岩性以沉凝灰岩或含砾凝灰质粉砂岩为主。这些凝灰岩层厚度虽小，但分布较广泛，走向延伸稳定。根据辽西地区中生代火山岩活动的基本规律，沉凝灰岩层与基性、中基性火山岩的空间展布特征及野外地质综合研究将义县组早期火山活动划分出5个火山作用旋回，并确认四合屯、黄半吉沟、尖山沟、以及上园、大康堡、河夹心等地富含“热河生物群”化石的沉积