由沉积物固结变硬而形成的岩石就是沉积岩。沉积岩占地壳岩石总体的5%，它是三大岩石中在地表分布最广泛的，占地壳表面积的75%。沉积岩的形成有两种途径：一是在地表条件下，由风化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结成岩，以这种方式形成的沉积岩称碎屑岩；二是在地表常温、常压条件下由水溶液沉淀而形成化学岩，然而自然界大多水盆地化学沉淀过程中都有生物参与，所以通常又称生物化学岩。
（一）沉积岩的物质组成
1.碎屑物质
由原岩经物理风化作用产生的碎屑物质组成。其中大部分是化学性质比较稳定，难溶于水的原生矿物的碎屑，如石英、长石、白云母等；一部分则是岩石的碎屑。此外，还有其他次生矿物的一些物质，如火山喷发产生的火山灰等。
2.黏土矿物
主要是一些原生矿物经化学风化作用所形成的次生矿物。它们是在常温常压下，富含二氧化碳和水的表生环境下形成的，主要有高龄石、伊利石、蒙脱石等。这些矿物粒径小于0.005mm，具有很大的亲水性及膨胀性。
3.化学沉积矿物
由化学作用从溶液沉淀结晶产生的沉积矿物，如方解石、白云母、石膏、铁锰的氧化物及氢氧化物。
4.有机质及生物残骸
由生物残骸或有机化学变化而成的物质，如贝壳、珊瑚礁、泥炭及其他有机质等。
5.胶结物
常见的有硅质（SiO2）、铁质（Fe2O3）、钙质（CaCO3）、泥质（粒土矿物）等。
（二）沉积岩的结构与构造
1.沉积岩的结构
沉积岩的结构是指组成岩石的物质颗粒的大小、形状及其组合关系，它是沉积岩分类命名的重要依据。
（1）碎屑结构。由碎屑物质被胶结物胶结而成。
按碎屑粒径的大小，可分为：砾状结构，碎屑粒径大于2mm。碎屑形成后未经搬运或搬运不远而留有棱角者，称为角砾状结构；碎屑经过搬运呈浑圆状或具有一定磨圆度者，称为砾状结构。
砂质结构，碎屑粒径介于2～0.05mm之间。其中由2～0.5mm的为粗粒结构，如粗粒砂岩；由0.5～0.25mm的为中粒结构，如中粒砂岩；由0.25～0.05mm的为细粒结构，如细粒砂岩。
粉砂质结构，碎屑粒径介于0.05～0.005mm，如粉砂岩。
按胶结物的成分，可分为：
1）硅质胶结。由石英及其他二氧化硅胶结而成，颜色浅、强度高。
2）铁质胶结。由铁的氧化物及氢氧化物胶结而成，颜色深、呈红色，强度次于硅质胶结。
3）钙质胶结。由方解石等碳酸钙一类的物质胶结而成，颜色浅、强度比较低，容易遭受侵蚀。
4）泥质胶结。由细粒黏土矿物胶结而成。颜色不定，胶结松散，强度最低，容易遭受风化破坏。
（2）泥质结构。几乎全部由小于0.005mm的黏土颗粒组成。是泥岩、页岩等黏土岩的主要结构。
（3）结晶结构。由溶液中沉淀或结晶所形成的结构。由沉淀生成的晶粒极细，经重结晶作用晶粒变粗，但一般多小于1mm，肉眼不易分辨。结晶结构为石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构。
（4）生物结构。由生物遗体或碎片所组成，如贝壳结构、珊瑚结构等，是生物化学岩所具有的结构。
2.沉积岩的构造
沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。沉积岩最主要的构造是层理构造。层理是沉积岩成层的性质。由于季节气候的变化，沉积岩环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象，称为层理构造。
由于形成层理的条件不同，层理有各种不同的形态类型，如常见的有水平层理[图1-8（a）]斜层理[图1-8（b）]，交错层理[图1-8（c）]等。根据层理可以推断沉积物的沉积环境和搬运介质的运动特征。(www.xing528.com)
图1-8 层理类型
（a）水平层理；（b）斜层理；（c）交错层理
层与层之间的界面称为层面。在层面上有时可以看到波痕、雨痕及泥面干裂的痕迹。上下两个层面成分基本相互一致的岩石，称为岩层。它是层理最大的组成单位。一个岩层上下层面之间的垂直距离称为岩层的厚度。在短距离内岩层厚度的减少称为变薄；厚度变薄以至消失称为尖灭；两端尖灭就称为透镜体；大厚度岩层所夹的薄层，称为夹层（图1-9）。
沉积岩内岩层的变薄、尖灭和透镜体，可使其强度和透水性在不同的方向发生变化；松软夹层，容易引起上覆岩层发生顺层滑动。
图1-9 岩层的几种形态
（a）正常层；（b）夹层；（c）变薄；（d）尖灭；（e）透镜体
在沉积岩中还可看到化石，它们是经石化作用保存下来的动植物遗骸和遗迹，如三叶虫、树叶等，常沿层理面平行分布。根据化石可以推断岩石形成的地理环境和确定岩层的地质年代。
沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
（三）沉积岩的分类及常见的沉积岩
由于沉积岩的形成过程比较复杂，目前对沉积岩的分类尚不统一。但是通常主要是依据岩石的成因、成分、结构、构造等方面的特征进行分类，见表1-4。
表1-4 沉积岩分类简表
1.火山碎屑岩类
（1）火山集块岩。由50%以上粒径大于100mm的火山碎块及细小的火山碎屑和火山灰充填胶结而成，集块结构，岩块坚硬。
（2）火山角砾岩。粒径2～100mm的碎屑占50%以上，胶结物为火山灰，火山角砾结构，块状构造。
（3）凝灰岩。由粒径小于2mm的火山灰组成，凝灰结构，密度小，易风化。
2.沉积碎屑岩
（1）砾岩及角砾岩。50%以上粒径大于2mm的砾或角砾胶结而成，砾状结构，块状构造。硅质胶结的石英砾岩，非常坚硬，开采加工较困难，泥质胶结的则相反。
（2）砂岩。由50%以上粒径在0.074～2mm的砂粒胶结而成，砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等，砂状结构，层理构造。砂岩为多孔岩石，孔隙愈多，透水性和蓄水性愈好。砂岩强度主要取决于砂粒成分和胶结物的成分、胶结类型等，其抗压强度差异较大。由于多数砂岩岩性坚硬而脆，在地质构造作用下张裂隙发育，所以，常具有较强的透水性。
（3）粉砂岩。由50%以上粒径在0.002～0.074mm的砂粒胶结而成。粉砂粒主要成分为石英，其次是白云母、长石和黏土矿物等，胶结物多为泥质。因颗粒细小，肉眼难于区分其成分及胶结物。粉砂质结构，层理构造，结构疏松，强度和稳定性不高。
3.黏土岩类
（1）泥岩。主要由黏土矿物经脱水固结而形成，具有黏土结构，层理不明显，呈块状构造，固结不紧密、不牢固，强度较低，一般干试样的抗压强度约在5～30MPa之间，遇水易风化，强度显著降低，饱和试样的抗压强度可降低50%左右。
（2）页岩。主要由黏土矿物经脱水固结而形成，黏土结构，页理构造，富含化石。一般情况下，页岩岩性松软，易于风化呈碎片状，强度低，遇水易软化而丧失其稳定性。
4.化学岩及生物化学岩类
最常见的是由碳酸盐组成的岩石，以石灰岩和白云岩分布最为广泛。鉴别这类岩石时，要特别注意对盐酸试剂的反应，石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡；泥灰岩遇稀盐酸起泡后留有泥点；白云岩在常温下遇稀盐酸不起泡，但加热或研成粉末后则起泡。多数岩石结构致密，性质坚硬，强度较高。但是它们具有可溶性，在水流的作用下易形成溶蚀裂隙、洞穴、地下河等。
石灰岩，简称灰岩，主要由方解石组成，次要矿物有白云母、黏土矿物等。质纯者为浅色，若含有机质及杂质则色深。化学结晶结构，生物结构，块状构造。石灰岩致密、性脆，一般抗压强度较差。石灰岩分布很广，是烧制石灰和水泥的主要原材料，也是用途很广的建筑石材。但由于石灰岩属微溶于水的岩石，易形成裂隙和溶洞，对基础工程影响很大。
白云岩，主要由白云石和方解石组成，颜色灰白，略带淡黄、淡红色。化学结晶结构，块状构造，可作高级耐火材料和建筑石料。
泥灰岩，主要由方解石和黏土物（含量在25%～50%）组成，化学结晶结构，块状构造，滴稀盐酸剧烈起泡，留下土状斑痕。抗压强度低，遇水易软化，可作水泥的原料。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
