沉積巖的分類是沉積學(xué)家首先研究的課題之一，其核心問題是分類的依據(jù)要搞清楚。經(jīng)過幾十年的探索和修改，沉積巖的分類日趨一致。實際上，巖石分類是否合理和準(zhǔn)確與沉積巖研究的水平和認(rèn)識程度有著非常直接的關(guān)系。我們這里介紹以物質(zhì)來源為主要考慮因素的分類方案。按照這個方案沉積巖被分成三類，即由母巖風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑物質(zhì)和生物遺體形成的不同沉積巖。母巖分化產(chǎn)物形成的沉積巖是最主要的沉積巖類型，包括碎屑巖和化學(xué)巖兩類。碎屑巖根據(jù)粒度細(xì)分為礫巖、砂巖、粉砂巖和黏土巖；化學(xué)巖根據(jù)成分，主要分出碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖、硅巖和其他一些化學(xué)巖。火山碎屑巖主要由火山碎屑物質(zhì)組成，是介于火山巖與沉積巖之間的巖石類型，有向熔巖過渡的火山碎屑熔巖類和向沉積巖過渡的火山碎屑沉積巖類。火山碎屑占90%以上的巖石，被稱為火山碎屑巖類。生物遺體可組成可燃性（如煤及油頁巖）和非可燃性兩種生物巖。在這里，我們只能選擇每個類型中常見的沉積巖簡單加以介紹：礫巖是粗碎屑含量大于30%的巖石。絕大部分礫巖由粒度相差懸殊的巖屑組成，礫石或角礫大者可達(dá)1米以上，填隙物顆粒也相對比較粗。具有大型斜層理和遞變層理構(gòu)造。砂巖在沉積巖中分布僅次于黏土巖。它是由粒度在2～0.1毫米范圍內(nèi)的碎屑物質(zhì)組成的巖石。在砂巖中，砂含量通常大于50%，其余是基質(zhì)和膠結(jié)物。碎屑成分以石英、長石為主，其次為各種巖屑以及云母、綠泥石等礦物碎屑。粉砂巖中，0.1～0.01mm粒級的碎屑顆粒超過50%，以石英為主，常含較多的白云母，鉀長石和酸性斜長石含量較少，巖屑極少見到。黏土基質(zhì)含量較高。黏土巖是沉積巖中分布最廣的一類巖石。其中，黏土礦物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范圍以下。主要由高嶺石族、多水高嶺石族、蒙脫石族、水云母族和綠泥石族礦物組成。碳酸鹽巖常見的巖石類型是石灰?guī)r和白云巖，是由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的。碳酸鹽中也有顆粒，陸源碎屑稱為外顆粒；在沉積環(huán)境以內(nèi)形成并具有碳酸鹽成分的碎屑稱為內(nèi)碎屑。在我國北方寒武系和奧陶系的石灰?guī)r中廣泛分布著一種竹葉狀的礫屑，這些竹葉狀灰?guī)r反映了淺水海洋動蕩的沉積環(huán)境，是由未固結(jié)的碳酸鹽經(jīng)強大的水流、潮汐或風(fēng)暴作用，破碎、磨蝕、搬運和堆積而成的。在鮞狀灰?guī)r中常見到具有核心或同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很象魚子，得名“鮞粒”。鮞粒的核心可以是外顆粒，也可以是內(nèi)顆粒，還可以是化石。同心層主要由泥級（<0.005mm）方解石晶體組成。火山碎屑巖類是火山碎屑物質(zhì)的含量占90%以上的巖石，火山碎屑物質(zhì)主要有巖屑、晶屑和玻屑，因為火山碎屑沒有經(jīng)過長距離搬運，基本上是就地堆積，因此，顆粒分選和磨圓度都很差。按照粒度大小，常見的火山碎屑巖類有集塊巖、火山角礫巖和凝灰?guī)r。集塊巖中，大于100mm的火山集塊，如火山彈、熔巖碎塊的含量要超過50%，常混入些圍巖碎屑，由細(xì)粒級的碎屑和火山灰充填、壓實成巖；火山角礫巖主要由大小不同的熔巖角礫組成，火山角礫含量大于75%，火山灰充填空隙壓實成巖；凝灰?guī)r主要由小于2mm的火山灰組成，火山灰含量大于75%，常含有一定數(shù)量的晶屑、玻屑和巖屑。沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造碎屑巖是沉積巖中的一個重要類型，礫巖、砂巖、黏土巖都屬于碎屑巖。碎屑巖的結(jié)構(gòu)與巖漿巖和變質(zhì)巖有很大的不同，后者的礦物顆粒之間是連續(xù)接觸的；而在碎屑巖中，顆粒之間以點接觸，顆粒之間有孔隙，這些孔隙被膠結(jié)物或者細(xì)粒填隙物質(zhì)充填。因此，具有孔隙是碎屑巖重要的結(jié)構(gòu)特征。碎屑巖的結(jié)構(gòu)包括碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)、雜基或膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)以及碎屑和填隙物之間的關(guān)系等諸多特征。碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)特征是指粒度、球度、形狀、圓度和顆粒的表面特征。粒度是指顆粒的大小，1-1000mm為礫級，0.1-1mm為砂級，0.01-0.1為粉砂級，<0.01為黏土級；球度用于衡量一個顆粒近乎于球體的程度，等軸狀礦物球度高，片狀、柱狀礦物球度低；形狀用大家熟悉的圓球體、橢球體、扁球體和長扁球體來表示；圓度是指原始的碎屑棱角被磨圓的程度，用比較形象的棱角狀、次棱角狀、次圓狀和圓狀劃分出四個級別；顆粒表面特征是看碎屑顆粒的表面的磨光程度如何以及是否有刻蝕的痕跡。填隙物結(jié)構(gòu)包括雜基和膠結(jié)物。雜基是和粗大碎屑一起沉積下來的細(xì)粒填隙組分，屬于機械沉積，雜基粒度一般<0.03mm；而膠結(jié)物是化學(xué)成因的物質(zhì)，一般含量小于50%，填隙在孔隙之間。膠結(jié)物有非晶質(zhì)和顯晶質(zhì)等結(jié)構(gòu)類型。碎屑和填隙物之間的關(guān)系，也稱膠結(jié)類型。主要有以下四種情況：基底膠結(jié)的填隙物為雜基且含量多，碎屑顆粒呈星點狀分布；孔隙膠結(jié)則不然，膠結(jié)物含量少，只充填在碎屑之間的孔隙中；接觸膠結(jié)和孔隙膠結(jié)類似，但膠結(jié)物含量更少，只分布在顆粒之間接觸的地方；鑲嵌結(jié)構(gòu)的特點是顆粒之間呈凹凸線狀接觸，似乎沒有膠結(jié)物。沉積巖最典型的構(gòu)造特征是具有層理。沿垂直方向觀察這種層狀構(gòu)造可以發(fā)現(xiàn)，由于礦物成分、結(jié)構(gòu)或顏色的不同而表現(xiàn)出成層性。根據(jù)紋層排列的特點，層理可以繼續(xù)細(xì)分。比如紋層呈直線狀相互平行，并且平行于層面，稱為水平層理和平行層理；紋層呈對稱或不對稱的波狀，總方向平行于層面，稱為波狀層理；紋層斜交層面，斜層系呈彼此重疊、交錯、切割的組合方式，稱為交錯層理或斜層理等等。沉積巖的另一個重要的構(gòu)造類型是有層面構(gòu)造，既在巖層表面有波痕、泥裂、槽模、溝模等機械成因的各種不平坦的沉積構(gòu)造痕跡；還有因為化學(xué)成因的晶體印模、結(jié)核以及生物成因的生物遺骸等，這些都是在沉積巖中常見的構(gòu)造現(xiàn)象。根據(jù)成因，波痕分成浪成、水成和風(fēng)成三種；泥裂在現(xiàn)代沉積中經(jīng)常見到（見附圖），是沉積物露出水面后，爆曬干涸形成的收縮裂縫。平面形態(tài)呈網(wǎng)格狀的龜裂紋，它是沉積面暴露地表的標(biāo)志；槽模是定向的水流在還沒有固結(jié)的軟泥表面沖刷形成的凹槽，后來被砂質(zhì)充填形成的。其長軸方向代表水流方向，高起的一端代表上游；溝槽常成組出現(xiàn)，是巖石底面上的一種平行脊?fàn)顦?gòu)造，和模槽一樣，也是確定古水流方向的標(biāo)志之一。晶體印模和結(jié)核是化學(xué)作用形成的構(gòu)造。晶體印模是原來在松軟沉積物表面形成的石鹽晶體，后來被熔融掉，留下的印痕被其他物質(zhì)交代或充填，以假象的形式保留下來；結(jié)核是與周圍巖石有顯著差別的團(tuán)塊狀礦物集合體。生物成因的構(gòu)造有生物遺跡構(gòu)造和生物擾動構(gòu)造。前者是生物生存期間運動、居住、尋找食物等活動留下的痕跡；底棲生物的活動使沉積物的原始構(gòu)造受到破壞，形成生物擾動沉積巖。什么地方能見到沉積巖我們在前面已經(jīng)講過，沉積巖是在地表或近地表的條件下形成的，它占據(jù)了地球表面的大部分面積。從分布來看，大陸表面70%以上是沉積巖蓋層，海洋中除了海底火山噴發(fā)形成的海山之外，幾乎全部為沉積巖和沉積物所覆蓋。那么，我們在什么地方能見到沉積巖呢？他們是在地球表面什么地方形成的呢？首先的答案是在地殼表層，也就是包圍地球表面的一個層圈，平均厚度為735米，沉積巖就生成在這個層圈中。但是，地質(zhì)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在這個層圈中的沉積巖不僅種類繁多，而且它們在成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上也有明顯的差異，這是因為它們形成于地表不同的沉積環(huán)境所造成的。因此，要想認(rèn)識沉積巖，還必須了解沉積物的特征以及它們的形成環(huán)境。沉積學(xué)家認(rèn)為，一定的沉積環(huán)境可以產(chǎn)生一定的沉積巖和古生物組合。反之，我們見到一定的沉積巖和古生物組合，也可以推斷它們所代表的沉積環(huán)境。由此，引出了"沉積相"的概念。早在1938年，瑞士地質(zhì)學(xué)家格列斯利就首先采用"相"這個術(shù)語表示具有相同巖石學(xué)特征和古生物特征的巖石單位；1669年丹麥地質(zhì)學(xué)家斯坦諾首先把"相"引入了地質(zhì)文獻(xiàn)。科學(xué)家r.c.塞利認(rèn)為，沉積環(huán)境應(yīng)該是"在物理上、化學(xué)上和生物上均有別于相鄰地區(qū)的一塊地球表面"。沉積環(huán)境包含很多內(nèi)容，諸如自然地理條件、氣候條件、大地構(gòu)造背景、沉積介質(zhì)的物理性質(zhì)以及介質(zhì)的地球化學(xué)性質(zhì)等諸多因素。我國地質(zhì)學(xué)家把沉積環(huán)境和在這個環(huán)境下形成的沉積巖特征二者綜合起來，稱為沉積相。科學(xué)家們按照地球表面的自然地理分區(qū)，把沉積環(huán)境分為大陸環(huán)境、海洋環(huán)境以及與海洋和大陸都有聯(lián)系的過渡環(huán)境。大陸沉積環(huán)境又分出山麓環(huán)境、冰川環(huán)境、沙漠環(huán)境、河流環(huán)境、湖泊環(huán)境和沼澤環(huán)境；過渡沉積環(huán)境可分出三角洲環(huán)境、瀉湖環(huán)境和河口灣環(huán)境；海洋沉積從海岸向海的方向大致分出濱海、淺海和半深海環(huán)境和深海環(huán)境。沉積巖特征包括巖性特征（如巖石的物質(zhì)成分、顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石類型等內(nèi)容）、古生物特征以及地球化學(xué)特征三個部分。在以上的十幾個沉積環(huán)境分區(qū)中，每個環(huán)境都有其特定的沉積巖和古生物組合。它們既反映了相應(yīng)的沉積環(huán)境，又是沉積環(huán)境的物質(zhì)記錄。掌握了以上這些知識，我們就會知道沉積巖可以形成在不同的沉積環(huán)境中，每個沉積環(huán)境都有不同的沉積巖類型，比如在冰川環(huán)境下形成的冰磧礫巖、沙漠環(huán)境形成的風(fēng)成沙丘、淺海碳酸鹽沉積環(huán)境中的生物礁沉積、半深海和深海環(huán)境形成的軟泥沉積等都是這些沉積環(huán)境中有代表性的沉積巖或沉積物。砂巖在很多沉積環(huán)境中可以見到，從高山大漠到河床湖底的搬運過程中，各種沉積環(huán)境都有可能沉積成巖。但是，不同沉積環(huán)境