沉积岩是在地表或接近地表的条件下，由母岩（岩浆岩、变质岩和更早期形成的沉积岩）风化剥蚀的产物经搬运、沉积和固结硬化而成的岩石。它是地壳表面分布最广的一种层状岩石。

出露地表的各种岩石，经过长期的物理风化、化学风化和生物风化的破坏，就逐渐形成岩石碎屑、细粒黏土矿物或者其他可溶解物质。这些风化产物大部分被流水等运动介质搬运到河、湖、海洋等低洼的地方沉积下来，成为松散的堆积物。这些松散堆积物经过长期压密、胶结、重结晶等复杂的地质过程，就形成了沉积岩。

2.2.2.1　沉积岩的化学成分

沉积岩的物源主要来源于各种先成岩石的碎屑、溶解物质及再生矿物，归根结底来源于原生的火成岩，因此沉积岩的化学成分与火成岩基本相似，即以SiO2、Al2O3等为主。但也有其不同之处，如沉积岩中Fe2O3含量高于FeO，而火成岩却与此相反，这是因为沉积岩主要是在氧化条件下形成的；又如沉积岩中富含H2O和CO2等，而火成岩中则很少，这是因为沉积岩是在地表条件下形成的；此外，沉积岩中常含有较多的有机质成分，而在火成岩中则缺少这样的成分。

2.2.2.2　沉积岩的矿物成分

沉积岩的矿物成分有160多种，但最常见的不过10～20种，其中包括：

（1）碎屑矿物。石英、长石、白云母等，它们是母岩风化后继承下来的较稳定的矿物，属于继承矿物。

（2）黏土矿物。高岭石、铝土等，它们是母岩化学风化作用形成的矿物，属新生矿物。

（3）化学和生物成因矿物。方解石、白云石、铁锰氧化物或氢氧化物、石膏、有机质等，它们是从溶液或胶体溶液中沉淀出来的或经生物作用形成的矿物。有机质来自包括动物和植物的有机组分。有些岩石本身就是有机体或由有机体的碎屑组成，如煤、珊瑚礁、碎屑灰岩等。

2.2.2.3　沉积岩的结构与构造

2.2.2.3.1　沉积岩的结构

沉积岩的结构是指沉积岩组成物质的形状、大小和结晶程度的特征，一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构及生物结构4种。

（1）碎屑结构。碎屑物质被胶结物胶结起来的一种结构，是沉积岩所特有的结构。按碎屑颗粒粒径的大小，可分为砾状结构（粒径＞2mm）、砂状结构（粒径0.05～2mm）、粉砂状结构（粒径0.005～0.05mm）。

（2）泥质结构。是黏土矿物组成的结构，矿物颗粒粒径小于0.005mm。是泥岩、页岩等黏土岩的主要结构。

（3）结晶结构。是化学沉淀的结晶矿物组成的结构。又可分为结晶粒状结构和隐晶质致密结构。结晶结构是石灰岩、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的结构，是生物化学岩所具有的结构。

2.2.2.3.2　沉积岩的构造

沉积岩的构造是指沉积岩各种物质组成部分的空间分布及其相互间的排列关系所反映出来的外貌特征。沉积岩最主要的构造是层理构造和层面构造。它不仅反映了沉积岩的形成环境，而且是沉积岩区别于岩浆岩和某些变质岩的构造特征。

（1）层理构造。是先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上的不同所显示出来的成层现象。层理是沉积岩成层的性质。层与层之间的界面称为层面，上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石称为岩层。一个岩层上下层面之间的垂直距离称为岩层的厚度。(www.daowen.com)

根据岩层层厚可以进一步分为：巨厚层状构造（层厚＞100cm）、厚层状构造（层厚50～100cm）、中层状构造（层厚10～50cm）、薄层状构造（层厚1～10cm）和极薄层状构造（层厚0.1～1cm）。

根据形态，层理可以分为水平层理、波状层理和斜层理。水平层理是指在一个层内的纹层（不能再分的微细层）比较平直，并与层面平行的层理。波状层理是纹层呈波状起伏，但总的方向平行层面的层理。如果层内的纹层呈直线或曲线形状，并与层面斜交，则称斜层理。

（2）层面构造。在层面上有时还保留有沉积岩形成时的某些特征，如波痕、雨痕及泥裂等，称为层面构造。

2.2.2.4　沉积岩的分类及常见的沉积岩

根据沉积岩物质组成的特点，沉积岩一般分为以下3类：

（1）碎屑岩类。主要由碎屑物质组成的岩石。其中由先成岩石风化破坏产生的碎屑物质形成的称为沉积碎屑岩，如砾岩、砂岩及粉砂岩等；由火山喷出的碎屑物质形成的称为火山碎屑岩，如火山角砾岩、凝灰岩等。

（2）黏土岩类。主要由黏土矿物组成的岩石，如泥岩、页岩等。

（3）化学及生物化学岩类。岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过化学作用方式沉积而成的岩石和通过生物化学作用或生物生理活动使某种物质聚集而成的岩石，前者属于化学岩，如石灰岩、白云岩、硅质岩等；后者属于生物化学岩，包括煤、泥炭等。

常见的沉积岩有以下几种：

（1）砾岩。由粒径大于2mm的粗大碎屑和胶结物组成。岩石中大于2mm的碎屑含量在50%以上，碎屑呈浑圆状，成分一般为坚硬而化学性质稳定的岩石或矿物，如石英岩等。胶结物的成分主要有硅质、铁质及钙质等。

（2）角砾岩。和砾岩一样，碎屑粒径大于2mm的碎屑含量在50%以上，但碎屑有明显棱角。角砾岩的岩性成分多种多样。胶结物的成分有泥质、钙质、铁质及硅质等。

（3）砂岩。由粒径介于0.05～2mm之间的砂粒胶结而成，且这种粒径的碎屑含量超过50%。按砂粒的矿物组成，可分为石英砂岩（石英颗粒含量占90%以上）、长石砂岩（长石颗粒含量占25%以上）和岩屑砂岩（岩屑含量占25%以上）等。按砂粒粒径的大小，可分为粗粒砂岩（粒径0.5～2mm）、中粒砂岩（粒径0.025～0.5mm）和细粒砂岩（粒径0.025～0.05mm）。

（4）粉砂岩。由粒径介于0.005～0.05mm之间的碎屑胶结而成，且这种粒径的碎屑含量超过50%。矿物成分与砂岩近似，但黏土矿物的含量一般较高。胶结物的成分有钙质、泥质、铁质及硅质等。

（5）页岩。是由黏土脱水胶结而成，以黏土矿物为主，大部分有明显的薄层理，呈页片状。依据胶结物可分为硅质页岩、黏土质页岩、砂质页岩、钙质页岩及碳质页岩。除硅质页岩强度稍高外，其余岩性软弱，易风化成碎片，强度低，与水作用易于软化而降低其强度。

（6）泥岩。成分与页岩相似，常成厚层状。以高岭石为主要成分的泥岩，常呈灰白色或黄白色，吸水性强，遇水后易软化。以微晶高岭石为主要成分的泥岩，常呈白色、玫瑰色或浅绿色，表面有滑感，可塑性小，吸水性高，吸水后体积急剧膨胀。泥岩夹于坚硬岩层之间，形成软弱夹层，浸水后易于软化，致使上覆岩层发生顺层滑动。

（7）石灰岩。简称灰岩。矿物成分以方解石为主，其次含有少量的白云石和黏土矿物。常呈深灰、浅灰色，纯质灰岩呈白色。由纯化学作用生成的石灰岩具有结晶结构，但晶粒极细。经重结晶作用即可形成晶粒比较明显的结晶灰岩。由生物化学作用生成的灰岩，常含有丰富的有机物残骸。

（8）白云岩。矿物成分主要为白云石，也含方解石和黏土矿物。一般为白色或灰色，主要是结晶粒状结构。性质与石灰岩相似，但强度比石灰岩高。