膠結

在將沉積物壓在一起的過程中，受壓力的作用，岩石的一些礦物慢慢溶解在水裡，於是含有礦物的水溶液就滲入沉積物顆粒間的空隙中。當含有礦物的水溶液中的礦物結晶時，沉積物顆粒被結晶的晶體粘在一起的過程就叫膠結。

壓實和膠結通常需要經過上百萬年才能把鬆散的沉積物變成堅硬的沉積岩。

基本介紹

• 中文名：膠結
• 外文名：cementation
• 對象：沉積物的鬆散碎屑
• 屬於：沉積物在成岩過程中的一種變化
• 膠結物：矽質礦物、方解石、赤鐵礦等
• 膠結類型：基底式、孔隙式、接觸式等

簡介

膠結是指彼此分離的顆粒被膠結物焊結在一起的過程，使陸源碎屑和生物碎屑、內碎屑、鮞粒等顆粒性沉積物固結。發生在早期成岩階段。

膠結物

在膠結中，從粒間水溶液中沉澱出來、對分離顆粒起焊結作用的化學沉澱物稱為膠結物（cement），其沉澱空間可以是沉積物中的任何孔隙，如顆粒內部的孔洞、裂隙、解理縫，生物化石的房室、體腔，生物礁總的間隙等，但最重要的沉澱空間還是粒間孔隙。

膠結物的物質在同生作用階段主要由環境底層水提供，在淺埋成岩階段主要由埋藏沉積物中不穩定成分的分解提供。在陸源碎屑沉積物中，常見膠結物有矽質礦物（如石英）、方解石、赤鐵礦、粘土、海綠石、石膏等，其次是菱鐵礦、綠泥石、重晶石、沸石等。同一陸源碎屑沉積物中的膠結物可以只有一種，也可以有多種。在碳酸鹽或矽質沉積物中，常見膠結物則分別是碳酸鹽礦物，它們常被稱為亮晶膠結物（sparry cement）和矽質礦物。

膠結類型

膠結物的不同分布特點被定義為膠結類型，主要膠結類型有以下幾種：

基底式膠結

被膠結顆粒彼此相距較遠，互不接觸而“漂浮”在膠結物背景中。這時的膠結物只能形成在顆粒沉積的同時或在顆粒沉積之前，即不會晚於同生期，或可能是原基質支撐經壓實改造形成。

孔隙式膠結

沉積物為顆粒支撐，膠結物分布在粒間孔內，這時的膠結物可以是基質，但更常見的還是真正意義上的膠結物。

接觸式膠結

沉積物也為顆粒支撐，但膠結物只分布在顆粒之間的接觸點附近，粒間孔內部仍是未被填充的孔隙。這種膠結類型是某種特殊成岩條件的反映。

有兩類沉積物可能形成這種膠結類型：一是乾旱地區處在地下潛水面以上的風成砂；而是某些暴露在空氣中的顆粒性碳酸鹽沉積物因大氣降水向下滲透也只有少量粒間水附著在粒間接觸點周圍，當其中溶解了較多的CaCO₃時，也會有沉澱作用發生。

懸掛式膠結

當膠結物和它附著的顆粒具有一致的相對方位時，稱為懸掛式膠結或重力式膠結。實際上，膠結物大都附著在顆粒的下部。

鑲嵌式膠結

這種膠結類型只出現於砂級陸源碎屑沉積物中，顆粒之間因壓溶而多呈面接觸、凸凹接觸或縫合線接觸。

膠結物的結構

膠結物的結晶程度、晶體大小、形態、排列等形貌特徵稱為膠結物的結構，它與膠結物的成分一樣，也要取決於膠結時的物化條件。

非晶質結構

膠結物為非晶質物質，在偏光顯微鏡下沒有光性，通常是蛋白石、膠磷礦等膠體沉澱，為同生階段形成的。這種結構比較少見。

隱晶質結構

膠結物為顯微隱晶質，其晶體極其細微，沒有固定邊界或邊界模糊，在偏光顯微鏡下已有光性反應，但干涉色低。常見的是玉髓或隱晶磷酸鹽。為同生或淺埋成岩階段的產物。

顯晶質結構

膠結物結晶很好，晶體形態清楚，在偏光顯微下光性特徵典型。可形成於整個成岩作用階段。進一步還可劃分為以下幾種結構：

微晶結構：膠結物晶體細小，多個晶體疊置起來才能達到普遍岩石薄片的厚度，因而在偏光顯微鏡下見到的只是該晶體集合體的特徵。常見的有微晶石英、粘土礦物、泥晶碳酸鹽礦物等。

鑲嵌粒狀結構：膠結物晶體比較粗大，但小於粒間孔和被膠結顆粒，在一個粒間孔內有兩個以上膠結物晶體彼此鑲嵌。常見成分是方解石、白雲石、石膏、重晶石或石英。

櫛殼狀結構：膠結物晶體呈針狀、錐狀、柱狀或片狀、板狀垂直被膠結顆粒表面生長，又稱叢生狀結構。

加大邊結構：又稱共軸增生狀結構，即膠結物與被膠結顆粒的成分相同，晶格連續，就好像被膠結顆粒向著粒間孔隙長大了一樣。

嵌晶結構：又稱連晶結構，膠結物晶體粗大，一個晶體可占據或通過兩個或兩個以上相鄰粒間孔，被膠結的某個或某幾個顆粒看起來就像鑲嵌在了這個晶體的內部，該晶體還常常有向固有結晶形態發育的趨勢。