文档介绍：碎屑岩组分的显微镜下特征系列之——胶结物
  (2012-11-07 21:22:02)
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地质
    胶结物：是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于孔隙中的自生矿物。它们有的形成于沉积--同生期，但多数是成岩-后生期的沉淀产物。碎屑岩中的主要胶结物是硅质（石英、玉髓和蛋白质）、碳酸盐（方解石、白云石、菱铁矿）、硫酸盐（石膏、硬石膏、重晶石）、沸石类（浊沸石、方沸石、菱沸石等）及一部分铁质（赤铁矿、褐铁矿）。一部分长石、黄铁矿、黄钾铁矾、萤石以及绿泥石、高岭石、伊利石等粘土矿物都可以作碎屑岩的胶结物，在一些砂岩中甚至可以看到有自生的榍石、帘石等重矿物，它们有的沿陆源重砂颗粒再生长，有的则呈自生晶粒状充填孔隙，像阶梯状石榴子石这样最初以为是矿物特征的现象，后来竟被证实是一种石榴子石的再生长现象（周自立，1988）。
    胶结物的生长方式多种多样，可以在同成分的底质上形成次生加大，也可以在不同的底质上沉淀。胶结物结晶的大小与晶体生长速度以及底质的性质有关。一般小晶体生长速度快，大晶体生长速度慢，孔隙胶结物的结构特征是靠近底质处的晶体小而数量多，具有长轴垂直底质表面的优选方位；远离底质向孔隙中心，晶体大，数量少。若有两种以上的胶结物，则靠近底质的形成早，在孔隙中心的形成晚。
    硅质胶结物：以非晶质和晶质两种矿物形态出现在碎屑岩中。非晶质氧化硅为蛋白石，晶质氧化硅有方英石、玉髓和石英。
    蛋白石胶结物主要出现在距地表较近的火山碎屑砂岩中，充填或部分地充填碎屑，也可以交代砂岩中的方解石介壳。在第三纪前的古老砂岩中很难见到。
    方英石在火山岩屑砂岩中，组成碎屑颗粒的纤维状环边；在蛋白石胶结物和蛋白石颗粒中呈半纤维状雏晶出现。
    玉髓实质上是隐晶石英，呈纤维状、球粒状或半球粒状或微晶。
    石英是碎屑岩中最常见的硅质胶结物，它可以呈微、细粒状充填于孔隙中，但更常见的是以碎屑石英自生加大边胶结物出现。
    碳酸盐胶结物：包括方解石、文石、白云山、菱铁矿、菱镁矿等。其中分布最广和最常见的是方解石。可以呈晶粒状、斑块状、衬边状产出，呈不协和胶结物，也可以呈自生加大边出现，呈协和胶结物。此外也可作为砂屑颗粒的次生孔隙充填物或呈结核状、薄纹层状产出。碎屑岩的颗粒或岩石的微裂缝为碳酸盐矿物特别是方解石充填胶结的现象也很常见。
    硫酸盐胶结物：最常见的硫酸盐胶结物是石膏和硬石膏，此外还有重晶石和天青石。石膏和硬石膏常呈连晶状充填于孔隙中，也可交代其它矿物产出，可形成于沉积期及成岩作用的各个阶段。形成于沉积期和早成岩期的往往与蒸发作用有关，晚成岩期往往与早期石膏的溶解和再沉淀作用有关。地层水与沉积物相互反应或不同地层水的混合也可以析出石膏和硬石膏。石膏和硬石膏的转化是可逆的，它取决于孔隙水的盐度、温度和压力。重晶石胶结则常以柱状、叶片状、板状、纤维状集晶充填于剩余颗粒孔隙, 或呈连晶胶结局部集中出现。
    长石胶结物：自生长石可以呈碎屑长石的自生加大边，也可以在基质中呈小的自形晶体产出。它既可以在石英砂岩中出现，也可以在杂砂岩中出现，但丰度普遍较低。生长石的成分一般为钾长石和钠长石。
    沸石胶结物：碎屑岩中常见的沸石类矿物有方沸石、片沸石、浊沸石等，偶尔也能见到菱沸石或斜沸石等。呈晶粒状、板状、纤维状、针状及束状产出。可形成于成岩作用的各个阶段。成分与长石相似，常见于富含火山碎屑和长石的砂岩中，是火山碎屑和长石与地下水相互作用的产物。
    其它胶结物：赤铁矿、黄铁矿和海绿石等也可以以胶结物的形式产出。赤铁矿是红色砂岩中色主要胶结物之一，也可以与粘土矿物混合充填孔隙；黄铁矿可以形成于成岩作用的各个阶段，是强还原介质下的产物，在很多砂岩油藏中，黄铁矿倾向于分布在油水边界部位；海绿石可以呈圆形或肾形等绿色小鳞片集合体产出，也可以呈小鳞片集合体充填在孔隙中，构成碎屑石英的外膜或磷质结核的皮壳。此外，砂岩中也偶见少量闪锌矿、方铅矿、黄钾铁帆等自生胶结物；还有一些来自火成岩或变质岩中的石榴石、榍石、帘石及电气石等，在砂岩中发生再生长或呈自生矿物充填于粒间孔中。
   
1    蛋白石充填孔隙，具低的负突起和发育的裂理
 
   2   加大边状硅质胶结
   3   沿石英颗粒局部再生长的自生石英
4    生长于粒间孔中的自生石英晶体
5    呈他形充填于粘土膜之后剩余粒间孔的硅质
6    呈粉晶镶嵌状充填孔隙的自生硅质
7   呈微晶集合体状充填孔隙的硅质