研究胶结作用主要是研究胶结物的变化，砂岩的胶结物主要是碳酸盐类、硅质、镁质等化学沉淀物质。对于一些成熟度较低的岩石如岩屑砂岩、火山碎屑岩等，其胶结物主要是蚀变的假杂基和化学沉淀物的棍合物，其成分有粘土矿物、沸石等，有的砂岩是以蒸发盐类为胶结物，如石膏、硬石膏等。

    在偏光显微镜下可以见到胶结物完全充填或部分充填孔隙。胶结物的成分可以是单一的，也可以是多种的，其相互之间作用复杂。在成岩过程中，胶结物会发生很多变化，偏光显微镜可观察到变化的最后结果，阴极发光显微镜根据矿物发光特征，可见到部分变化的过程。

    常见胶结物的发光特征

    1.方解石的发光特征

    方解石在一般情况下发桔黄色光，随着Mn2+ /Fe2+的减小会变成桔红色、暗桔红色，有时为褐色(铁锈色)，有时近于不发光，在没有激活剂的情况下则不发光，含银高时会发蓝色光，如现代的钟乳石。方解石化的生物碎屑，有时含有机质，有机质本身不发光，这样就会使方解石化的生物碎屑发光很暗或不发光。泥晶方解石中常常有含量不等的泥质，大部分泥质不发光，因此也会影响方解石的发光，故含泥质多的泥晶方解石发光会相对暗些。

    2.白云石的发光特征

    白云石在一般情况下发红色光，随着Mn2+ /Fe2+十比的减少，发光由红色变成暗红色。当成为含铁白云石时发光有两种情况，一种是暗红色，一种是红、黄相间的环带状发光。铁白云石则不发光。

    白云石经受变质作用后，会发粉紫色的光，如大理石。老地层中的白云石或受各种地质应力作用影响的白云石也发粉紫色的光。

    由于泥晶白云百受其中所含泥质的影响，有时发光会变暗。不含激活剂的白云石不发光。

    3.菱铁犷的发光特征

    在光学显微镜下，可以见到菱铁矿，泥晶集合体呈不规则块状，菱形小晶体的集合体，球粒状的集合体，球粒状单个晶体等。

    菱铁矿在阴极发光偏光显微镜下大部分都不发光，有时发橙色光。

    4.硬石介、钙芒峭的发光特征

    胶结物中常见的盐类矿物有多种，主要是硬石青和钙芒硝。石膏由于其不稳定性而不常见，在没有受水化的条件下见到的都是硬石青，其晶形都较好，在阴极发光偏光显微镜下大多数不发光，有时可见到暗黄色的光。

    钙芒硝在胶结物中出现的不多，其晶体一般比较好，但不稳定，很容易向硬石膏转化。在阴极发光偏光显微镜下，钙芒硝是鲜艳的蓝色，在向硬石青转化过程中变成暗蓝色，最后可以完全不发光。