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    研究膠結作用主要是研究膠結物的變化，砂巖的膠結物主要是碳酸鹽類、硅質、鎂質等化學沉淀物質。對于一些成熟度較低的巖石如巖屑砂巖、火山碎屑巖等，其膠結物主要是蝕變的假雜基和化學沉淀物的棍合物，其成分有粘土礦物、沸石等，有的砂巖是以蒸發(fā)鹽類為膠結物，如石膏、硬石膏等。

    在偏光顯微鏡下可以見到膠結物完全充填或部分充填孔隙。膠結物的成分可以是單一的，也可以是多種的，其相互之間作用復雜。在成巖過程中，膠結物會發(fā)生很多變化，偏光顯微鏡可觀察到變化的最后結果，陰極發(fā)光顯微鏡根據(jù)礦物發(fā)光特征，可見到部分變化的過程。

    常見膠結物的發(fā)光特征

    1.方解石的發(fā)光特征

    方解石在一般情況下發(fā)桔黃色光，隨著Mn2+ /Fe2+的減小會變成桔紅色、暗桔紅色，有時為褐色(鐵銹色)，有時近于不發(fā)光，在沒有激活劑的情況下則不發(fā)光，含銀高時會發(fā)藍色光，如現(xiàn)代的鐘乳石。方解石化的生物碎屑，有時含有機質，有機質本身不發(fā)光，這樣就會使方解石化的生物碎屑發(fā)光很暗或不發(fā)光。泥晶方解石中常常有含量不等的泥質，大部分泥質不發(fā)光，因此也會影響方解石的發(fā)光，故含泥質多的泥晶方解石發(fā)光會相對暗些。

    2.白云石的發(fā)光特征

    白云石在一般情況下發(fā)紅色光，隨著Mn2+ /Fe2+十比的減少，發(fā)光由紅色變成暗紅色。當成為含鐵白云石時發(fā)光有兩種情況，一種是暗紅色，一種是紅、黃相間的環(huán)帶狀發(fā)光。鐵白云石則不發(fā)光。

    白云石經受變質作用后，會發(fā)粉紫色的光，如大理石。老地層中的白云石或受各種地質應力作用影響的白云石也發(fā)粉紫色的光。

    由于泥晶白云百受其中所含泥質的影響，有時發(fā)光會變暗。不含激活劑的白云石不發(fā)光。

    3.菱鐵獷的發(fā)光特征

    在光學顯微鏡下，可以見到菱鐵礦，泥晶集合體呈不規(guī)則塊狀，菱形小晶體的集合體，球粒狀的集合體，球粒狀單個晶體等。

    菱鐵礦在陰極發(fā)光偏光顯微鏡下大部分都不發(fā)光，有時發(fā)橙色光。

    4.硬石介、鈣芒峭的發(fā)光特征

    膠結物中常見的鹽類礦物有多種，主要是硬石青和鈣芒硝。石膏由于其不穩(wěn)定性而不常見，在沒有受水化的條件下見到的都是硬石青，其晶形都較好，在陰極發(fā)光偏光顯微鏡下大多數(shù)不發(fā)光，有時可見到暗黃色的光。

    鈣芒硝在膠結物中出現(xiàn)的不多，其晶體一般比較好，但不穩(wěn)定，很容易向硬石膏轉化。在陰極發(fā)光偏光顯微鏡下，鈣芒硝是鮮艷的藍色，在向硬石青轉化過程中變成暗藍色，最后可以完全不發(fā)光。