二、沉积岩
（一）沉积岩的形成及产状
沉积岩是在地表环境中，原岩遭受风化剥蚀作用的破坏产物，经搬运、沉积和硬结成岩作用而形成的岩石。在地壳中沉积岩多成层状产出（图1-11），这是沉积岩的重要特征之一。由于沉积时条件的变化，还可形成尖灭、透镜体、夹层、互层等（图1-12）。
图1-11 沉积岩成层状产出
图1-12 沉积岩的产状
1—层状岩层；2—夹层；3—尖灭层；4—透镜体；5—狭缩
（二）沉积岩的矿物成分
沉积岩中常见的主要矿物有20 多种，按其成因可分为以下几种：
（1）碎屑矿物是原岩经风化作用机械破坏后残留下来的矿物碎屑。一般多是化学性质比较稳定、难溶于水、抗风化能力强和耐磨损的矿物，如石英、长石、白云母等。
（2）粘土矿物是原岩经化学风化作用分解后新产生的矿物，如正长石、云母经水解后形成高岭石、伊利石等。粘土矿物的粒径小于0.005mm，具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。
（3）化学沉积矿物是从化学溶液、胶体溶液沉淀出来的或结晶形成的矿物，如方解石、白云石、燧石、石膏、岩盐等。
（4）生物成因的矿物是由生物遗骸形成的矿物，如贝壳、硅藻土等。
可以看出，沉积岩与岩浆岩的矿物成分有明显的区别（见表1-8）。如岩浆岩中常见的暗色矿物在沉积岩中很少见到，浅色矿物在沉积岩中含量有明显增加；而沉积岩中富含有Fe2O3、Al2O3 等粘土、铝土矿物，在岩浆岩中则没有。
表1-8 沉积岩与岩浆岩矿物成分比较
（三）沉积岩的结构和构造
1.沉积岩的结构
沉积岩的结构按组成物质、颗粒大小及形状可分为：
（1）碎屑结构是由碎屑物被胶结物粘结而成的结构。碎屑物有矿物碎屑和岩石碎屑，胶结物有钙质、硅质、铁质和泥质等。按碎屑粒径大小，碎屑结构可分为砾状结构（粒径＞2mm）、砂状结构（2～0.05mm）、粉砂状结构（0.05～0.005mm）。
（2）泥质结构是由少量极细小的碎屑和粘土矿物被压固硬结而成的结构。
（3）化学结构是化学溶液经浓缩沉淀析出或重结晶而成的结构。
（4）生物化学结构是由生物遗体或遗骸（含量30%以上）堆积而成的结构。
2.沉积岩的构造
沉积岩最主要的构造特征是具有层理构造和层面构造。
（1）层理构造层理构造是沉积岩在垂直方向上，因物质成分、颜色及结构等变化而显示出来的成层现象。沉积物连续不断沉积形成的成层单位，称为层。相邻两个岩层之间的接触面，称为层面。沉积岩单层的厚薄，可以反映沉积环境的稳定程度。沉积岩的层理，按形状和成因可分为水平层理、斜层理和交错层理（图1-13）。
（2）层面结构是指岩层面上保留的形成时外力作用的痕迹，如有波痕、雨痕、泥裂等。
图1-13 沉积岩的层理
（a）平行层理；（b）斜层理；（c）交错层理
（四）沉积岩的分类及鉴定
根据沉积岩的成因、结构和组成的物质成分，可分为碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩三大类，其比例大致是10∶2∶1.2。常见沉积岩的分类及鉴定特征见表1-9。
（五）沉积岩的工程地质特征
（1）碎屑岩的特征碎屑岩的工程地质特征主要取决于胶结物成分、胶结形式和碎屑物成分以及颗粒大小。如硅质胶结的岩石力学强度高，抗水性强；钙质、石膏质和泥质胶结的岩石抗水性弱，在水的作用下可被溶解或软化，从而使其强度和稳定性降低。就胶结形式来说，基底式胶结（即胶结物完全包围了各个颗粒，颗粒互不接触的散布于胶结物中）的岩石，结构致密，透水性小，强度高；接触式胶结（即胶结物仅在颗粒接触点上才有）的岩石，孔隙率高，透水性强，强度较低；孔隙式胶结（即胶结物将孔隙全部充满，但颗粒相互接触）的岩石，其性质介于上述二者之间（图1-14）。
表1-9 沉积岩的分类及肉眼鉴定表
图1-14 沉积岩的胶结类型
（a）基底胶结；（b）孔隙胶结；（c）接触胶结
（2）粘土岩的特征粘土岩总的来说，工程地质性质较差，强度低，压缩性大，易产生沉降变形。而且当它分布于其他坚硬岩层中间时，形成软弱夹层，遇水后易软化、泥化，造成地基滑动破坏，对工程建筑物抗滑稳定极为不利。但是，粘土岩透水性很小，是良好的隔水层和隔水材料。
（3）化学岩的特征化学岩中最常见的是石灰岩和白云岩，其结构致密，岩性坚硬，强度较高，但是，石灰岩具有可溶性。当建筑物地基中有溶洞、溶孔和溶隙存在时，将大大降低地基岩石的承载力，而且容易引起洞穴顶板塌陷，使建筑物遭受破坏。因此在碳酸盐岩地区修建水库时，遇到的主要工程地质问题是稳定和渗漏问题。