本文选取焦作市西北部刘庄地区太原组剖面作为研究对象,仔细观察和描述太原组灰岩和硅质岩的沉积特征和形态特征,选取具有代表性的硅质岩及灰岩样品进行矿物组成、地球化学分析,以揭示本区硅质岩的成因。通过研究,得出以下认识:(1)太原组灰岩中团块及条带状硅质岩原始是呈层状分布的,是在一定强度的地震作用触发下,由于灰岩的液化,使灰岩上部作为顶盖(cap)原始层状硅质岩产生改造而形成的,未完全固结的太原组灰岩和硅质岩夹层具有产生液化作用的良好条件;(2)太原组硅质岩中的矿物主要为蛋白石、玉髓、微晶石英和方解石。通过成因矿物学和宏微观的结构构造分析,认为这些硅质矿物是对方解石的交代而形成的;(3)在太原组底部层状硅质岩中新发现了大量的叶腊石矿物,研究表明,层状硅质岩的原岩为富含火山灰的泥灰岩。叶腊石是体系内部火山灰水解产生的Al2O3胶体和体系外部提供的H4SiO4胶体一同进入到微裂隙中经过合成作用形成的,且这些微裂隙具有冲击荷载的成因;(4)硅质岩常量元素分析表明,SiO2-CaO具有极好的负相关性,支持了本区硅质的交代成因;团块及条带状硅质岩继承了灰岩中的微量和稀土元素的特征,层状硅质岩中微量和稀土元素含量明显比团块状条带状硅质岩和灰岩富集。微量和稀土元素的含量和特征与陆源物质的含量有关,并且陆源物质在沉积和成岩过程中具有明显的水解作用。