沉积岩是第二大类岩石。火成岩生来就是热的，而沉积岩在地球表面生来就是冷的，主要是在水下。它们通常由层或地层组成；因此，它们也被称为层状岩石。根据它们的组成，沉积岩可分为三种类型之一。

如何分辨沉积岩

关于沉积岩的主要问题是，它们曾经是沉积物——泥、沙、砾石和粘土——当它们变成岩石时，变化不大。以下特征都与此相关。

• 它们通常排列在砂质或粘性材料（地层）层中，就像你在挖掘或沙丘上挖洞时看到的那样。
• 它们通常是沉积物的颜色，即浅棕色到浅灰色。
• 它们可以保存生命和表面活动的迹象，如化石、痕迹、涟漪等。

碎屑沉积岩

最常见的一组沉积岩由沉积物中的粒状物质组成。沉积物主要由表面矿物（石英和粘土）组成，这些矿物是由岩石的物理分解和化学蚀变形成的。它们被水或风带走，放在不同的地方。沉积物也可能包括石块、贝壳和其他物体，而不仅仅是纯矿物颗粒。地质学家用“碎屑”一词来表示所有这些类型的颗粒，由碎屑构成的岩石称为碎屑岩。

环顾四周，看看世界上碎屑沉积物的去向：沙和泥主要是通过河流流入大海的。沙子是由石英构成的，泥浆是由粘土矿物构成的。由于这些沉积物在地质时期被稳定地掩埋，它们在压力和低热条件下聚集在一起，温度不超过100摄氏度。在这种条件下，沉积物被胶结成岩石：沙子变成砂岩，粘土变成页岩。如果砾石或卵石是沉积物的一部分，则形成的岩石是砾岩。如果岩石破碎并一起凹陷，则称为角砾岩。

值得注意的是，一些通常归入火成岩类别的岩石实际上是沉积岩。凝灰岩是火山喷发时从空中落下的固结灰烬，使其像海洋粘土一样沉积。业内有一些运动认识到这一事实。

有机沉积岩

另一种沉积物实际上是海洋中的微生物——浮游生物——用溶解的碳酸钙或二氧化硅建造贝壳。死掉的浮游生物不断地把它们灰尘大小的壳撒到海底，在那里它们会堆积成厚厚的一层。这种物质会变成另外两种岩石，石灰岩（碳酸盐）和燧石（硅石）。这些被称为有机沉积岩，尽管它们不是由化学家定义的有机物质构成的。

另一种类型的沉淀物形成在死植物物质堆积成厚层的地方。压实度很小，就会变成泥炭；经过更长更深的埋藏，它变成了煤。煤和泥炭在地质和化学意义上都是有机的。

尽管当今世界部分地区正在形成泥炭，但我们开采的巨大煤层在过去的年代在巨大的沼泽中形成。今天周围没有煤沼泽，因为条件不利于它们。海需要高很多。从地质学角度讲，大多数时候，海洋比今天高出数百米，而大多数大陆都是浅海。这就是为什么我们在美国中部和世界各大洲的大部分地区都有砂岩、石灰岩、页岩和煤炭。（当陆地上升时，沉积岩也会暴露出来。这在地球岩石圈板块边缘很常见。

化学沉积岩

这些古老的浅海有时使大片地区变得孤立，并开始干涸。在这种情况下，随着海水变得更浓，矿物质开始从溶液中析出（沉淀），首先是方解石，然后是石膏，然后是石盐。产生的岩石分别是某些石灰岩、石膏岩和岩盐。这些被称为蒸发岩序列的岩石也是沉积岩族的一部分。

在某些情况下，燧石也可以通过沉淀形成。这通常发生在沉积物表面以下，在那里不同的流体可以循环并进行化学作用。

成岩作用：地下变化

所有类型的沉积岩在地下停留期间都会发生进一步的变化。流体可能穿透它们并改变它们的化学性质；低温和中等压力可能会将某些矿物转变为其他矿物。这些过程温和且不会使岩石变形，称为成岩作用，与变质作用相反（尽管两者之间没有明确的界限）。

最重要的成岩作用类型包括石灰岩中白云石矿化的形成、石油和高品位煤的形成以及多种类型矿体的形成。工业上重要的沸石矿物也通过成岩作用形成。

沉积岩是故事

你可以看到每种类型的沉积岩背后都有一个故事。沉积岩的美妙之处在于，它们的地层充满了过去世界的线索。这些线索可能是化石或沉积结构，如水流留下的痕迹、泥裂缝或在显微镜下或实验室中看到的更细微的特征。

根据这些线索，我们知道大多数沉积岩是海洋成因的，通常形成于浅海。但一些沉积岩是在陆地上形成的：在大型淡水湖底部形成的碎屑岩或沙漠砂的堆积物，泥炭沼泽或湖床中的有机岩，以及海滩中的蒸发岩。这些被称为陆源或陆源（陆源）沉积岩。

沉积岩有着丰富的特殊地质历史。虽然火成岩和变质岩也有故事，但它们涉及地球的深处，需要大量的工作来破译。但是在沉积岩中，你可以通过非常直接的方式认识到过去地质时代的世界。