La cementación implica que los iones transportados por el agua subterránea se precipiten químicamente para formar nuevo material cristalino entre los granos sedimentarios . Los nuevos minerales que llenan los poros forman "puentes" entre los granos de sedimento originales, uniéndolos así. De esta forma, la arena se convierte en arenisca , y la grava en conglomerado o brecha . La cementación ocurre como parte de la diagénesis o litificación de los sedimentos. La cementación ocurre principalmente debajo del nivel freático independientemente del tamaño de los granos sedimentarios presentes. Grandes volúmenes de agua intersticial deben pasar a través de los poros de los sedimentos para que los nuevos cementos minerales cristalicen , por lo que generalmente se requieren millones de años para completar el proceso de cementación. Los cementos minerales comunes incluyen fases de calcita , cuarzo y sílice como cristobalita , óxidos de hierro y minerales arcillosos ; También se producen otros cementos minerales.
La cementación es continua en la zona de agua subterránea, hasta el punto de que el término "zona de cementación" a veces se usa indistintamente. La cementación ocurre en fisuras u otras aberturas de rocas existentes y es un proceso dinámico más o menos en equilibrio con un proceso de disolución o disolución.
El cemento que se encuentra en el fondo del mar es comúnmente aragonita y puede adoptar diferentes formas de textura. Estas formas texturales incluyen cemento colgante, cemento de menisco, cemento isopaco, cemento en aguja, cemento botrioidal, cemento en bloques, cemento de borde sintaxial y cemento de mosaico grueso. El ambiente en el que se encuentra cada uno de los cementos depende del espacio poroso disponible. Los cementos que se encuentran en las zonas freáticas incluyen: cementos de borde isopacos, en bloques y sintaxiales. En cuanto a la cementación de calcita, que ocurre en reinos meteóricos (fuentes de agua dulce), el cemento se produce mediante la disolución de aragonita menos estable y calcita con alto contenido de magnesio. (Boggs, 2011)
La clasificación de rocas durante el uso de la clasificación Folk depende de la matriz, que es sparry (compuesta predominantemente de cemento) o micrítica (compuesta predominantemente de barro).
Beachrock es un tipo de arena de playa carbonatada que se ha cementado mediante un proceso llamado cementación sinsedimentaria. Beachrock puede contener cementos de menisco o cementos colgantes. A medida que el agua entre los espacios estrechos de los granos drena de la roca de playa, una pequeña porción es retenida por fuerzas capilares , donde se formará el cemento de menisco. Los cementos colgantes se forman en el fondo de los granos donde se retienen las gotas de agua.
Los fondos duros son costras duras de material carbonatado que se forman en el fondo del fondo del océano, por debajo del nivel más bajo de la marea. El cemento isópaco (que significa igual espesor) se forma en condiciones subacuáticas donde los granos están completamente rodeados de agua (Boggs, 2006).
Los cementos de carbonato también pueden ser formados por organismos biológicos como Sporosarcina pasturii , que une la arena mediante compuestos orgánicos y una fuente de calcio (Chou et al. , 2010).
La cementación tiene efectos significativos sobre las propiedades y la estabilidad de muchos materiales del suelo. La cementación no siempre se identifica fácilmente y sus efectos no se pueden determinar cuantitativamente fácilmente. Se sabe que contribuye a la suavidad de la arcilla y puede ser responsable de una aparente presión previa a la consolidación. La filtración de compuestos de hierro de una arcilla muy sensible de Labrador, Canadá, dio como resultado una reducción de 30 t/m en la presión aparente de preconsolidación. [1] Coop y Airey (2003) muestran que para suelos carbonatados, la cementación se desarrolla inmediatamente después de la deposición y permite que el suelo mantenga una estructura suelta. El no reconocimiento de la cementación ha dado lugar a disputas en materia de construcción. [2] Por ejemplo, un terreno en un proyecto importante está marcado como glaciar en los planos del contrato. Era tan fuerte que hubo que detonarlo. El contratista afirmó que el suelo fue cementado durante la excavación, ya que se formó debido a la matriz de arcilla y a la grava. El propietario concluyó que esto se debía a la erosión de los guijarros. Una evaluación adecuada del material antes de la adjudicación del contrato podría haber evitado el problema. Las partículas de arcilla se adhieren a las superficies de partículas más grandes de limo y arena, un proceso llamado unión de arcilla. Finalmente, los granos más grandes quedan incrustados en una matriz arcillosa y su influencia en el comportamiento geotécnico es limitada. El confinamiento de arcilla mantiene una gran proporción de vacíos incluso con tensiones efectivas elevadas, lo que permite que surjan las fuerzas entre partículas.