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磷块岩中存在着大量硅质组分和硅质层。硅质矿物以自生石英、硅质条带、燧石结核、硅质胶结物和硅质交代物的形式产出。硅质胶结物有四种结构形式,在剖面和平面上与其它成分胶结物有一定的演变关系。硅化作用有众多的宏观和微观形态,硅化结果使P_2O_5含量大大下降。盆地型磷块岩硅化作用的硅源可能来自海底火山活动,台地型磷块岩硅化作用的硅源主要与陆源水的混合有关。