更新时间：2023-01-29 15:42
沉积岩（Sedimentary Rock）是地球表面或地下形成的一种岩石，其主要特征是在常温、常压的环境下，通过物质的沉降和堆积而形成。沉积岩的形成过程与构造环境关系密切，是各种矿物分解、继承，再组合的过程，也是自然界物质自组织与分选的过程。沉积岩的颜色与沉积相的关系表明，沉积环境是形成沉积岩的特征的决定因素，而沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。
沉积岩是在地壳表层的条件下，母岩经过风化后形成的碎屑沉积物，通过搬运、沉积、成岩等作用形成的岩石。有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度不大。矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿，以及其他碳酸盐矿物。
沉积岩中蕴藏着丰富的矿产，世界资源总储量的75-85%是沉积成因和沉积变质成因的，包括煤、油母页岩、石油、天然气等。
是由各种介质中沉积或沉淀出的松散沉积物固结而成的岩石。它是在地表及地表下不太深的地方形成的一种地质体；是在常温常压下由风化作用、生物作用和某种火山作用形成的物质，经搬运、沉积(或沉淀)、石化作用所形成的岩石。例如砾岩、砂岩、粉砂岩、风成岩、冰碛岩等碎屑岩，是由物源区机械破碎的较老岩石的碎屑经过水，或大气，或冰的搬运、沉积、石化而形成的；石盐、石膏等化学岩，是从溶液中沉淀形成的；某些石灰岩、煤等生物岩，是由动、植物遗体或其分泌物形成的。
沉积岩构成了地壳的沉积岩石圈。就其分布面积而言，地球大陆的70%以上的面积为巨厚的沉积盖层，海底几乎全为沉积岩与沉积物所覆盖；就其年龄而言，沉积圈岩石最老的达36亿年，其中有生命记载的岩石年龄为32亿年，因此，它们是地球发展和演变的重要记录。
沉积岩类中蕴藏有丰富的矿产资源，其中能源类矿产(包括石油、天然气、煤和油母页岩)和盐类几乎全为沉积类型；放射性原料、黑色金属(包括铁、锰)、有色金属(包括铜、铅、锌)、稀有和分散元素、矿物肥料(如磷、钾)、非金属矿产(如重晶石、萤石)等资源中，沉积类型占很大比例。据估计，沉积和沉积变质型矿产要占世界资源总储量的80%。
20世纪50年代以前，对沉积岩的研究主要着重于岩石外部特征的描述及其相互的区别。第二次世界大战以后，由于对矿产资源，特别是能源资源的急需，对沉积岩的认识和研究得以重大进展。主要表现在：(1)沉积岩理论的重大变革，其中最突出的是沉积碳酸盐岩的研究，最初认为石灰岩是单纯的化学沉积；50年代以后改为主要是机械沉积；70年代，当用电子显微镜研究石灰岩的基质时，发现它们是由超微化石组成的，这一沉积理论的改变，使得相模式完全改变。此外，对浊积岩、火山碎屑沉积岩的研究和新认识，在沉积理论上也有重大突破。(2)沉积岩的研究，从单一的古代岩石的描述进展为古代沉积岩、现代沉积物和实验室研究等三方面的结合。(3)新型沉积矿床的发现和成矿理论研究的深入。(4)沉积岩研究中广泛应用数理统计和计算机技术。
对沉积岩的研究主要集中在两个方面，一是把沉积岩作为地球发展史的重要记录之一，因此从全球角度来考察和研究它；二是研究沉积成岩作用，从而提出或发展新的成岩、成矿模式。
80年代初，刘宝珺提出沉积岩研究的主要方面为：(1)全面地研究沉积岩的物质组分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因及分布规律提供依据；(2)总结沉积岩形成的理论，包括风化作用、搬运作用、沉积作用以及沉积期后(沉积物埋藏以后)的变化的理论，搞清楚沉积岩的成因和某些矿床的成岩成矿机理；(3)进行沉积环境分析，恢复沉积时的古地理环境以及大地构造环境。
沉积岩的形成大致可以分为四个阶段：风化和剥蚀－搬运－沉积－成岩。
暴露地表的岩石，经风吹雨淋，温度升降、生物破坏、大气氧化等联合影响，岩石发生物理，化学成分的变化，这种自然现象称为风化，如光滑的岩石表面变粗糙，或者产生裂缝，甚至裂成碎块或粉末。风化产物有碎屑物质（砾石、砂、泥土等）和溶解性物质。
具有能量的介质如流水、风、冰川等将风化表层从母岩体上剥离使岩石新鲜面暴露，这种作用就叫剥蚀。
地质上把风化产物离开母岩而向新地区移动的过程称做搬运。进行搬运的载体有流水、风、冰川等，最普遍的是流水搬运，风化产物最常见的是以碎屑物质形式搬运，此外在流水中还有溶斛形式和胶体形式的搬运。
风化产物经过一定时间和距离的搬运之后，由于搬运力逐渐减小或物理化学条件的改变，被搬运的物质从搬运的载体中分离，而沉积下来，形成沉积物的过程，称为沉积，搬运的途中会有部分物质沉积，河流既是搬运载体，又是沉积场所，例如：河床沙滩沉积、河岸外的泥漫滩沉积。
不同物质具有不同的沉积过程。较粗较重的先沉积；悬浮物只有当水流进湖、海等静水区时，才会慢慢沉积下来；溶解性物质运到海洋或湖泊，随着水分的不断蒸发，溶液的浓度逐渐增大，当超过饱和状态以后，就会产生盐类沉淀．如石灰岩就是碳酸钙的沉淀。
沉积物变成坚固岩石需要一个成岩过程。成岩过程主要包括：压实作用，胶结作用和重结晶作用。
压实作用：随着沉积物一层一层地堆积，沉积物的重量越来越大，孔隙会逐渐减小，孔隙中的水分逐渐被挤出，颗粒排列更加紧密，这种松散沉积物失去水分紧密排列的作用叫压实作用。
胶结作用：碎屑物质沉积时，颗粒之间有孔隙，孔隙内充满着胶体溶液，随着物理化学条件的变化，难溶胶体物质沉淀在颗粒之间，把颗粒粘结起来．这就叫胶结作用，起粘结作用的物质叫胶结物，常见的胶结物有钙质、泥质、硅质、铁质等。
重结晶作用：沉积物中某些细小颗粒，重结晶变为较大颗粒以及重新排列称为重结晶作用。
根据其成因和特征，沉积岩可大致分为三种主要类型：碎屑沉积岩、化学沉积岩和有机沉积岩。
碎屑岩是由其他岩石和矿物碎片（称为碎屑）的堆积和岩化形成的。 这些碎屑通常通过各种介质（例如水、风或冰）运输和沉积。 碎屑的大小决定了碎屑岩的具体类型。 碎屑沉积岩的例子包括：
砾岩: 由圆形卵石和较大碎屑胶结在一起组成。
砂岩： 由沙子大小的颗粒组成，这些颗粒通常经过精心分类和胶结。
粉砂岩: 由细粉粒大小的颗粒组成。
页岩： 由非常细的黏土大小的颗粒组成，并且有分裂成薄层的倾向。
化学沉积岩是由溶液中矿物质的沉淀形成的，通常是由于水的蒸发。 这些岩石常见于蒸发的湖泊和海洋等环境中。 化学沉积岩的例子包括：
石灰石： 主要由矿物质组成 方解石，通常由海洋生物的贝壳和骨骼堆积而成。
白云石: 与石灰石类似，但含有矿物质 白云石.
石盐： 主要由矿物质组成 岩盐，通常形成于蒸发的海洋盆地中。
燧石: 由微晶组成 石英，通常由微小二氧化硅颗粒的积累形成。
有机沉积岩是由有机物质（主要是植物和动物的遗骸）在分解有限的特定环境中积累形成的。 随着时间的推移，这些有机材料被压实并保存下来。 有机沉积岩的例子包括：
煤炭，分解缓慢且有限。是由泥炭沼泽物质成岩作用形成的有机沉积岩。烟煤或黑煤是一种相对柔软的煤，含有一种称为沥青的焦油状物质。它的颜色可以是黑色，有时是栗色;坚硬的品种可能会闪耀着彩虹色的效果。烟煤的碳含量约为60-80%;其余由水、空气、氢气、硫和铅、汞、镍、锡、镉、锑和砷等重金属以及钍和锶的放射性同位素组成。
油母页岩: 含有富含碳氢化合物的有机物质，通常存在于细粒沉积岩中。
碎屑沉积岩（也称为“碎屑”沉积岩）由来自风化基岩的沉积物块（碎屑/碎屑）组成，胶结在一起形成新的岩石。碎屑沉积物通常被称为“硅质碎屑”，因为它来自地壳的岩石，正如我们所了解的，地壳主要由火成岩的硅酸盐矿物组成。碎屑岩（或碎屑岩）根据碎屑的大小和成分进行分类和命名。它们的各种大小，从巨石到黏土，被称为沉积物粒度。
砾岩: 一种粗粒碎屑沉积岩，由大部分直径大于 2 毫米（0.079 英寸）的圆形至亚角砾石大小的碎屑组成。砾岩由砾石的固结和岩化形成。砾岩通常分选不良，含有细粒沉积物，例如沙子、淤泥、粘土或它们的组合，地质学家称为基质，填充其间隙，通常由碳酸钙、氧化铁、二氧化硅或硬化粘土胶结。
角砾岩：一种粗粒碎屑沉积岩，由直径大于 2 毫米（0.079 英寸）的角砾石大小碎屑的很大一部分组成。角砾岩通常分选不良，含有细粒沉积物，例如沙子、淤泥、黏土或它们的组合，地质学家称为基质，填充其间隙，通常由碳酸钙、氧化铁、二氧化硅或硬化粘土胶结。
石英砂岩：一种碎屑沉积岩，主要由沙子大小（0.0625 至 2 毫米）的石英矿物颗粒组成。白色和红色（含氧化铁水泥）是最常见的。
Arkose砂岩：一种碎屑沉积岩，主要由沙子大小（0.0625 至 2 毫米）的长石矿物颗粒组成。粉红色（正长石）和白色（斜长石）是最常见的。通常是具有可变排序的棱角分割。
灰瓦克。碎屑沉积物，是各种砂岩。它通常以深色和石英、长石和小岩石碎片的分选不良为特色，这些颗粒镶嵌在紧凑的黏土细基质中。
粉砂岩。碎屑沉积岩。顾名思义，它主要由淤泥大小的颗粒组成，定义为\u003c 0.06 毫米的颗粒。粉砂岩与砂岩有很大不同，因为颗粒之间的可用空间（孔隙空间）较小，并且通常含有大量的粘土。虽然粉砂岩经常被误认为是页岩，但它缺乏页岩典型的裂隙（沿平坦层理平面易于分离）和层状结构。
页岩（带有贝壳和植物化石）：一种细粒碎屑沉积岩，由泥浆组成，泥浆是粘土矿物的薄片和其他矿物（尤其是石英）的微小碎片（淤泥大小的颗粒）的混合物。页岩的特征是沿平行层状或层理的断裂，厚度小于一厘米，称为裂变性。它是最常见的沉积岩。
粘土石：一种主要由粘土组成的碎屑沉积岩，粒径小于 1/256 毫米（肉眼不可见）。粘土岩是非裂变的，它不像页岩那样容易破碎成层。
化学沉积岩是由不直接涉及机械风化和侵蚀的过程形成的。化学风化作用有助于溶解水中的离子，最终形成各种类型的岩石。无机化学沉积岩是由溶解在溶液中的离子沉淀出来的矿物制成的。无机化学沉积岩在离子浓度、溶解气体、温度或压力发生变化的环境中形成，导致矿物结晶，例如通过蒸发过程。
含化石灰石：是任何类型的石灰石，主要由矿物方解石形式的碳酸钙 （\ce{CaCO3}） 制成，其中包含丰富的化石或化石痕迹。这些岩石中的化石可能是宏观的，也可能是微观的。这个特殊的样本包含大量的软体动物门和腹足类动物化石。
橄榄石灰岩是一种由卵状石形成的石灰石，卵状石是由同心层中的碳酸钙（\ce{CaCO3} – 方解石）内部组成的小球形颗粒。
云母：是一种石灰岩，由钙质（由方解石组成）颗粒形成，直径可达四微米。它是由钙质泥的重结晶形成的。
石灰华：是矿泉，尤其是温泉沉积的石灰石的一种形式。石灰华是由碳酸钙快速沉淀的过程形成的，通常在温泉口或石灰岩洞穴中。在后者中，它可以形成钟乳石、石笋和其他洞穴。石灰华可以是白色、棕褐色、奶油色或有点生锈的颜色。
结晶石灰岩：是一种碳酸根沉积岩，由饱和海水中的矿物方解石（\ce{CaCO3}）沉淀而成。其主要材料是矿物方解石和文石，它们是碳酸钙（\ce{CaCO3}）的不同晶体形式。大约10%的沉积岩是石灰岩。
白云岩：是一种沉积碳酸盐岩，含有高比例的矿物白云石\ce{CaMg（CO3）2}。白云石含有几乎等量的镁和钙。大多数白云岩在石化前形成为石灰石或石灰泥的镁替代品。白云石的溶解度不如石灰石，出于鉴定目的，必须先将其刮成小功率，然后才能用稀盐酸起泡。
生物沉积岩是由水下生物（如珊瑚）的贝壳和尸体形成的。生物体从水中提取化学成分，并用它们来制造贝壳和其他身体部位。生化沉积岩通常由方解石组成，方解石来自各种海洋生物，或二氧化硅，主要来自称为放射状体的单细胞微生物。
白垩：是一种柔软、白色、多孔的沉积碳酸盐岩，是一种由矿物方解石组成的石灰岩。它是在相当深的海洋条件下形成的，是由称为球石的微生物脱落的微小方解石壳（球石）逐渐积累而形成的。
有机沉积岩包含经过岩化过程的有机物质的残骸。原材料是植物和动物遗骸，这些遗骸通过埋葬和加热转化，最终成为煤、石油和甲烷（天然气）。
煤炭： 由沼泽环境中植物残骸的积累形成，分解缓慢且有限。
油母页岩: 含有富含碳氢化合物的有机物质，通常存在于细粒沉积岩中
燧石：是一种坚硬的细粒沉积岩，由非常小（微晶或隐晶）的石英晶体（二氧化硅\ce{SiO2}）组成。它经常因贝壳状断裂而断裂，在史前时代被用来制造刀和箭头等锋利物体。燧石通常是生物来源的（有机的），但也可能以化学沉淀物或成岩替代品（例如石化木）的形式无机存在。地质学家使用燧石作为任何类型的微晶或隐晶石英的通用名称。颜色较深的品种称为燧石;红色品种被称为碧玉;多色和带状品种被称为玛瑙。
岩石石膏：由非常柔软的矿物石膏组成，其决定性特征是可以用指甲划伤。它通常是白色到非常淡的粉红色或棕褐色。石膏岩在海水缓慢蒸发的沉积岩层中形成。
石盐：由矿物岩盐（氯化钠、NaCl、普通食盐）组成，其定义特征包括它尝起来很咸，很容易溶于水。它通常为透明至白色至淡粉色或棕褐色。岩盐在海水缓慢蒸发的沉积岩层中形成。
沉积岩因其多种用途及其所含的宝贵资源而具有重大的经济重要性。 这些岩石是通过沉积物随着时间的推移积累而形成的，提供了建筑、工业、能源生产、农业等所必需的各种材料。
建筑材料： 砂岩、石灰岩和页岩等沉积岩通常用作建筑材料。石灰石广泛用作建筑石材和生产水泥，而砂岩则用于覆层、地板和装饰目的。 许多沉积岩，如砂岩和砾岩，被压碎成骨料，用于道路、桥梁和建筑物等建设项目。 骨料为混凝土和沥青混合料提供稳定性和强度。
一些沉积岩富含能源，包括化石燃料
煤炭： 由古代植物残骸形成的沉积岩。 它是用于发电、工业生产和供暖的主要能源。
油和气： 沉积岩可能含有石油和天然气储层，这些石油和天然气储集在多孔和渗透性岩层中，是重要的能源。
沉积岩蕴藏着用于各个行业的宝贵矿产资源。
石膏：一种常见于石灰岩和页岩等沉积岩中的矿物质。 它用于干墙和石膏等建筑材料。
磷酸盐：沉积岩中可能含有用于肥料的磷酸盐沉积物，这对农业至关重要。
盐蒸发岩沉积岩，如石盐和岩盐，是食品保存和各种工业过程中使用的盐的重要来源。
储水和含水层: 例如砂岩和石灰岩，具有高孔隙率和渗透率，使其成为储存和输送地下水的理想储层。它们在维持人类消费、农业和工业用水方面发挥着关键作用。
地质勘探： 沉积岩及其化石提供了对地球历史的深入了解，并有助于定位 矿床，油气藏、地下水资源。
环境应用： 沉积岩可以具有环境应用，例如使用石灰石中和湖泊和溪流中的酸性水或使用黏土矿物用于废物遏制。
考古和文化重要性： 用作建筑材料的沉积岩具有文化和历史意义，通常是古代和现代建筑的组成部分。
旅游休闲： 由沉积岩构成的独特地质构造，如峡谷、悬崖和天然拱门，经常吸引游客和户外爱好者，为当地经济做出贡献。
美国大峡谷： 亚利桑那州的大峡谷是科罗拉多河侵蚀作用下暴露的沉积岩层的一个令人惊叹的例子。 峡谷壁揭示了近 XNUMX 亿年地球历史的横截面，展示了各种沉积岩、化石和环境变化的证据。
美国纪念碑谷： 纪念碑谷位于亚利桑那州和犹他州边境，以其高耸的砂岩山丘和台地而闻名。 这些岩层是由凯恩塔地层的侵蚀形成的，露出了下面的沉积岩令人惊叹的红色、橙色和粉红色调。
英国多佛的白色悬崖： 标志性的多佛白崖主要由 彩色粉笔是一种柔软的白色石灰岩，由微小的海洋生物堆积而成。 这些悬崖提供了独特且风景如画的海岸景观，并因其在英国国防中的作用而具有历史意义。
澳大利亚，乌鲁鲁（艾尔斯岩）： 乌鲁鲁是位于北领地的一块巨大的砂岩巨石。 乌鲁鲁由长石砂岩组成，不仅是一个突出的地质特征，也是原住民阿南古人的圣地。
希腊迈泰奥拉: 迈泰奥拉是希腊中部一座修道院建筑群，坐落在高耸的砂岩岩柱之上。 这些岩层经过数百万年的侵蚀而形成，提供了非凡的文化和自然景观。
中国张家界国家森林公园： 张家界以其高耸的砂岩柱而闻名，电影《阿凡达》中虚构的浮山的灵感来源于此。 独特的岩层因侵蚀而形成，创造了令人惊叹的超现实景观。
美国布莱斯峡谷：犹他州的布莱斯峡谷以其独特的石林而闻名，石林是由沉积岩（主要是石灰岩）侵蚀形成的高耸尖塔状岩层。 峡谷鲜艳的色彩和独特的形状使其成为游客和摄影师的热门目的地。
北爱尔兰，巨人之路： 巨人堤道是联合国教科文组织世界遗产，由六角形建筑组成 玄武岩 由古代火山活动形成的柱子。 虽然严格来说不是沉积岩，但这些柱由于其地质背景而与沉积岩相关。
美国国会礁国家公园： 圆顶礁位于犹他州，展示了水袋褶皱，这是一条近 100 英里长的单斜斜面，由沉积岩层向上弯曲形成。 该公园拥有令人惊叹的岩层、峡谷和独特的地质历史。
智利托雷斯德尔潘恩： 这个位于巴塔哥尼亚的国家公园拥有引人注目的沉积岩地层，包括著名的“Cuernos del Paine”（潘恩之角）和潘恩地块。 这些地层提供了令人惊叹的景色，吸引了徒步旅行者和自然爱好者。