沈積岩家族

沈積岩是由各種自然營力搬運而來的沈積物，經壓密、膠結等作用而形成的。

是覆蓋在地表上最普遍的岩石，屬於地表或地表附近較接近常溫、常壓條件下的聚積體。

沈積岩家族 沈積岩家族譜系[>>家族分布][>>家族群像][>>學習園地] 　 　　沈積岩是由各種自然營力搬運而來的沈積物，經壓密、膠結等作用而形成的。

是覆蓋在地表上最普遍的岩石，屬於地表或地表附近較接近常溫、常壓條件下的聚積體。

　　沈積物是由沈積作用形成的，廣義的沈積作用包括風化、侵蝕、搬運、堆積等整套作用（下圖）。

風化作用使堅硬的岩石破碎；侵蝕作用將岩屑、土壤或動植物遺體碎屑剝離、崩落或溶解；各種自然營力如河流、冰川、風、海水又將這些物質搬運走。

當自然營力減弱而不能繼續搬運時，碎屑物質就沈降下來；或是原來溶解的物質再沈澱出來，就堆積成沈積物了。

（圖取自台灣的沈積岩,鄧屬予,民86) 　　沈積物可能出現在很多不同的環境，但大規模的沈積物最常出現在海底或河口環境，其中又以河流搬運而來的居多；而在陸地上，氾濫平原與湖泊是常見的沈積環境，亦多是由流水造成，因此就沈積作用而言，我們可說流水是地表最普遍的自然營力。

至於在風成環境中，沙漠則是最容易見到大量沈積物的地方。

　　但有了沈積物，未必代表就能形成沈積岩。

疏鬆的沈積物和緊密的沈積岩之間還是有很大的差別，沈積物還要經過成岩作用才能固化成沈積岩。

主要的成岩作用包括以下數種： 壓密：由於沈積物經年累月層層堆積，其本身重量所形成的壓力，排除了顆粒之間的許多水分及空隙，而將沈積物壓密。

膠結：在碎屑沈積物的空隙中，被其它物質充填沈澱其中，而將沈積物顆粒膠結起來。

常見的膠結物有二氧化矽、碳酸鈣及氧化鐵等。

再結晶：在化學或生物作用形成的沈積物中比較普遍，是沈積物中原有礦物顆粒改變其顆粒或形態，甚至生成新礦物，使顆粒之間更為密合。

　　由於壓密是多數成岩作用中的必經歷程，通常沈積岩會在厚層沈積物的底部慢慢形成，因而一般僅有少量沈積物或沈積物不易久留的環境中就較難形成沈積岩。

顯然海底是最有機會堆積出厚層沈積物的，所以常見的沈積岩大多是形成於海底就不足為奇了。

　　一般我們是依沈積物形成方式的不同，將沈積岩分為碎屑岩、生物岩及化學岩三種。

碎屑沈積岩的主要材料是大大小小的岩石碎屑，是經由沈降作用而堆積的。

依據內含碎屑顆粒的主要大小，碎屑岩可再分為礫岩、砂岩、粉砂岩、頁岩或泥岩，詳如下表。

主要沈積物 顆粒直徑(mm) 碎屑岩名稱 常見成分 礫石 ＞2 粗 ↑ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ↓ 細 礫岩或角礫岩 岩屑、圓礫。

砂 1/16～2 砂岩 通常石英最多， 亦常有岩屑。

粉砂 1/256～1/16 粉砂岩 以石英及黏土礦物最多。

黏土 ＜1/256 頁岩或泥岩 以黏土礦物為主， 多含石英粒。

　　由於自然營力的搬運能力時時變化，因而在同一地的不同時間，往往會堆積下來不同大小的顆粒，這些不同大小的顆粒層層堆積，形成了層狀的構造，這就是層理。

層理是沈積岩中很常見的構造，但在單一岩石標本中往往不易呈現，在野外的岩層露頭中則較易觀察；然而也有的岩層欠缺層理，這通常是因為沈積環境是處於極度穩定的狀態下，長時間堆積的顆粒大小都沒有什麼差別，也就不會形成層狀的構造了。

　　僅管非常普遍，但碎屑岩並非唯一的沈積岩類。

生物岩的主要材料是生物的硬殼、骨骼或硬質部分，可能是由這些生物遺骸直接堆積，或其碎屑經過搬運再堆積而成，煤與石灰岩是常見的生物沈積岩；化學岩的主要材料則是由水中溶質經化學沈澱作用而生成的，如經由蒸發結晶而形成的鹽岩就是一例，有些石灰岩也是化學沈積岩。

　　由沈積岩的種類往往可以推斷出沈積當時的環境為何（下表）。

碎屑顆粒的大小與流水和風的搬運作用習習相關，顆粒大者較難被搬動；而一旦被搬動則又較易堆積下來，因而以顆粒的組成就可以辨視沈積環境。

例如頁岩是由極細粒的黏土為主組成，在流水環境中，這些細小顆粒是懸浮在水中，很不容易沈降下來，通常得進入湖泊或海洋等水流相對平靜的環境中，才會慢慢沈降至水底，因此頁岩往往指示了海底或湖泊的沈積環境（即海相或湖泊相）；而砂粒本來就較易沈降水底，因而由流水搬運而來的砂通常在河口或濱海即全部沈積，較無機會漂流到外海，因此砂岩往往指示了濱海相或陸相的沈積環境；至於礫岩，通常流水無法將其搬運至河流下游，因此礫岩代表的沈積環境多為陸相，甚至還可由礫石被磨圓的程度判斷其被搬運的距離長短。

至於生物岩與化學岩，由其形成的機制亦可推出沈積環境的情況。

沈積環境 主要沈積岩種類 陸　地 冰川 冰磧 沖積扇 礫岩、角礫岩、砂岩 沙漠 礫岩、角礫岩、砂岩 湖泊 砂岩、頁岩、石灰岩、蒸發岩 河流及沖積平原 礫岩、砂岩、頁岩 海陸過渡帶 海岸 礫岩、砂岩、頁岩、煤 三角洲 砂岩、頁岩、煤 潟湖 頁岩 海　洋 淺海 砂岩、頁岩、石灰岩 大陸緣積 砂岩、頁岩 深海 泥岩、頁岩 　　由於自然營力搬運的物質不限定於岩石碎屑，生物遺骸也常被搬運，而與其它碎屑一併堆積，在成岩作用中，這些生物遺骸就有機會形成化石，因而無論是何種沈積岩都有可能含有化石。

在海洋沈積物中往往摻雜了大量的浮游生物遺骸，這些遺骸在成岩作用中則有機會形成石油或天然氣。

　　接下來在家族分布篇，你會找到沈積岩在台灣的分布概況；在家族群像篇中有台灣常見沈積岩的個別介紹；而在學習園地篇則有沈積岩的一些學習資源。