简单地说，砂岩是由沙子胶结成岩石的——这一点很容易通过仔细观察样本来判断。但在这个简单的定义之外，还有一个有趣的沉积物、基质和水泥组成，通过调查可以揭示大量有价值的地质信息。

砂岩基础

砂岩是一种由沉积物（一种沉积岩）制成的岩石。沉积物颗粒是碎屑或矿物碎片和岩石碎片，因此砂岩是碎屑沉积岩。主要由中等尺寸的砂粒组成；因此，砂岩为中粒碎屑沉积岩。更准确地说，沙子的大小介于1/16毫米和2毫米之间（淤泥更细，砾石更粗）。构成砂岩的砂粒被恰当地称为骨架颗粒。

砂岩可能包含更细和更粗的物质，仍然被称为砂岩，但如果它包含超过30%的砾石、鹅卵石或巨砾大小的颗粒，则被归类为砾岩或角砾岩（这些颗粒一起被称为粗粒岩）。

除了沉积物颗粒外，砂岩中还有两种不同的物质：基质和水泥。基质是沉积物中的细粒物质（淤泥和粘土大小），与沙子一起存在，而水泥是矿物质，稍后引入，将沉积物结合到岩石中。

含有大量基质的砂岩称为分选不良。如果基质占岩石总量的10%以上，则称之为怪胎（“怪胎”）。分选良好的砂岩（小基质）和少量水泥称为砂石。另一种看待它的方式是瓦克是脏的，而砂石是干净的。

您可能会注意到，本讨论中没有提到任何特定的矿物，只有特定的粒度。但事实上，矿物构成了砂岩地质故事的重要组成部分。

砂岩矿物

砂岩的正式定义严格按照粒度，但由碳酸盐矿物构成的岩石不符合砂岩的条件。碳酸盐岩被称为石灰岩，并有一个完整的单独分类，所以砂岩确实意味着富含硅酸盐的岩石。（一种中等粒度的碎屑碳酸盐岩，或“石灰岩砂岩”，称为钙质岩。）这种划分是有意义的，因为石灰岩是在清洁的海水中形成的，而硅酸盐岩石是由大陆侵蚀的沉积物形成的。

成熟的大陆沉积物由少量表面矿物组成，因此砂岩通常几乎全是石英。其他矿物粘土、赤铁矿、钛铁矿、长石、角闪石、云母和小岩石碎片（岩屑）以及有机碳（沥青）增加了碎屑部分或基质的颜色和特征。长石含量至少为25%的砂岩称为长石砂岩。由火山颗粒组成的砂岩称为凝灰岩。​

砂岩中的水泥通常是三种材料之一：硅石（化学成分与石英相同）、碳酸钙或氧化铁。这些可能渗透到基质中并将其结合在一起，或者它们可能填充没有基质的空间。

根据基质和水泥的混合情况，砂岩的颜色范围可能很广，从近白色到近黑色，中间有灰色、棕色、红色、粉色和浅黄色。

砂岩是如何形成的

砂岩形成于沙子被放置和掩埋的地方。通常，这种情况发生在河流三角洲的近海，但沙丘和海滩也会在地质记录中留下砂岩层。例如，大峡谷著名的红色岩石是在沙漠环境中形成的。化石可以在砂岩中找到，尽管沙层形成的高能环境并不总是有利于保存。

当沙子被深埋时，埋藏的压力和稍高的温度使矿物溶解或变形，并变得可移动。颗粒变得更紧密，沉积物被挤压成更小的体积。这是胶结材料进入沉积物的时间，由充满溶解矿物的流体携带到沉积物中。氧化条件导致氧化铁呈红色，而还原条件导致颜色变深和变灰。

沙岩说什么

砂岩中的沙粒提供了有关过去的信息：

• 长石和岩屑颗粒的存在意味着沉积物靠近其形成的山脉。
• 通过对砂岩的详细研究，我们可以深入了解其来源，也就是产沙的乡村。
• 颗粒的圆度是它们被运输到多远的标志。
• 结霜的表面通常是沙粒被风吹走的标志，反过来，这意味着沙质沙漠的环境。

砂岩中的各种特征是过去环境的标志：

• 涟漪可以指示当地的水流或风向。
• 负载结构、脚印、撕裂碎屑和类似特征是古代洋流的化石足迹。
• 列斯冈带是沙埋后化学作用的标志。

砂岩中的岩层或层理也是过去环境的标志：

• 浊积岩层序指向海洋环境。
• 交叉层（截断、倾斜的砂岩分层）是洋流信息的丰富来源。
• 页岩或砾岩夹层可能表明不同气候的幕。

更多关于砂岩的信息

砂岩作为一种园林绿化和建筑石材，富有个性，色彩温暖。它也可以非常耐用。今天开采的大部分砂岩用作石板。与商业花岗岩不同，商业砂岩与地质学家所说的一样。

砂岩是内华达州的官方岩石。在火谷州立公园可以看到该州壮丽的砂岩露头。

在大量的热量和压力下，砂岩变成变质岩石英岩或片麻岩，这是一种坚硬的岩石，矿物颗粒紧密堆积。