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沉积岩( sedimentary rock )，在有水循环的星球上又称为水成岩，是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。
沉积岩是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩组成的，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩体积只占5%，因此沉积岩是构成地壳表层的主要岩石。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产极为丰富，占全部世界矿产蕴藏量的80%[1]。
沉积岩特征是有层理，某些含有动植物化石，所以可以断定其地质年代。相较于火成岩及变质岩，沉积岩中的化石所受破坏较少，也较易完整保存，因此对考古学来说是十分重要的研究目标。
成因
风化的岩石颗粒，经大气、水流，到一定地点沉积下来，受到高压的成岩作用，逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息，包括有古代动植物化石，沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。
- 风化侵蚀：在河流上、中游两岸的大岩石，经年累月被侵蚀、风化或直接被河水切割后，逐渐崩解成碎块或更小的沙、泥碎屑。
- 搬运：崩解、被切割下来的岩石碎屑，被河水从上游往下游搬移。
- 堆积：河流的流速向下游逐渐减缓，搬运能力也越来越小，因此，河中岩石碎屑便一路沉积下来。由上游、下游到海底，分别是“砾石层”、“砂层”、“泥层”。此外，由珊瑚、藻类等生物所堆积形成的，便是“珊瑚礁石层”。
- 压密：由于新的层积物不断堆压在旧的上面，时间一久，底下的沉积物便会被压得紧密结实。
- 胶结：密实的沉积物依然有许多孔隙。当地下水流经这些孔隙，带来的矿物质将孔隙一一填满，同时将岩石碎屑颗粒紧紧胶黏再一起。
构造
层理构造
层理构造是由沉积物的成分或粒径大小的结构沿垂直于沉积物表面（层面）方向及侧向延伸变化而显示出来的一种层状构造。层理构造是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。常见的有：
- 水平层理：由一系列与层面平行的细层组成的层理；一般形成于平静的或微弱流动的水环境中。
- 斜理层理：由一系列与层面斜交的细层组成的层理；一般是在单向水流（或风）的作用下形成的，常见于河床沉积物中。
- 交错层理：有些斜层理与原来生成的斜层理呈一定角度相交，相互交错（切蚀）而形成的。
- 递变层理：同一层内碎屑颗粒粒径向上逐渐变细；它的形成常常是因沉积作用发生在运动的水介质中，其动力由强逐
渐减弱。
层面构造
- 波痕：在还没有固结的沉积层面上，由于流水、风或波浪的作用形成的波浪起伏的表面，经过成岩作用保存下来。可
指示流水方向与地层上下方向。
- 泥裂：没有固结的沉积物露出水面干涸时，经过脱水收缩干裂而形成的裂缝。可用来指示地层上下方向。
分类
沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小，还要考虑到组成颗粒的化学成分，形成的条件等因素。颗粒形成的条件，是借由
水的相态变化和温度差异使得岩石碎裂，或者是化学作用，如淋溶作用、析出作用等。在搬运过程中，颗粒体积进一步变小，最终在一个新地点沉积成岩。
碎屑沉积岩
是从其他岩石的碎屑沉积形成的，包括有长石、闪石、火山喷出物、黏土、石英，以及变质岩的碎屑，而随著碎屑的大小不同，形成的岩石种类也不同。
- 泥岩：碎屑小于0.0039 mm(无形成页理)
- 页岩：碎屑小于0.0039 mm(有形成页理)
- 粉砂岩：碎屑在0.0039 至 0.0625 mm 之间
- 砂岩：碎屑为0.0625 到 2 mm之间
- 砾岩：碎屑为2 到 256 mm
生物沉积岩
是由生物体的堆积造成的，如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积，并经过成岩作用所形成。一般认为，地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低，就是因为被石灰岩等沉积岩固定。
化学沉积岩
由各种溶解物质或胶体物质沉淀而成，某种化学成分沉淀后，在一定条件下常同时结晶。