thumb|Sedimentaire gesteentelagen in de Verenigde Arabische Emiraten Sedimentair gesteente of afzettingsgesteente is gesteente dat ontstaat door lithificatie (gesteentevorming) van afgezet sediment of organisch materiaal. Het afzetten van sediment (sedimentatie) is een verzamelnaam voor processen waarbij deeltjes bezinken of mineralen neerslaan uit water of een andere oplossing. Sediment is afkomstig van elders, waar het door verwering en erosie losgemaakt werd, om daarna door water, wind, massabeweging of ijs naar de plek van sedimentatie te zijn getransporteerd.
Sedimentaire gesteenten vormen zich op of vlak onder het aardoppervlak. Hoewel ze maar een zeer klein deel van het volume van de aarde uitmaken, bedekken ze het grootste gedeelte van het aardoppervlak. Sedimentaire gesteenten bestaan gewoonlijk uit lagen, die over elkaar werden afgezet. Het bestuderen van het verloop van deze lagen kan belangrijke informatie opleveren over de eigenschappen van de ondergrond, die bij de constructie van bijvoorbeeld wegen, kanalen, tunnels of huizen van belang kan zijn. Sedimentaire gesteenten zijn bovendien voor de industrie van belang als vindplek van grondstoffen als steenkool, olie, gas, drinkwater en ertsen.
De bestudering van de opeenvolging van sedimentaire gesteentelagen heeft daarnaast belangrijke kennis over paleogeografie en de ontwikkeling van het klimaat en leven in het verleden opgeleverd.
De discipline die de eigenschappen en ontstaanswijze van sediment en sedimentair gesteente bestudeert is de sedimentologie. Sedimentologie kan zowel tot de geologie als tot de fysische geografie worden gerekend en heeft raakvlakken met andere aardwetenschappen zoals bodemkunde, geomorfologie, geochemie of structurele geologie.
Soorten thumb|Conglomeraat is een klastisch sedimentair gesteente dat voornamelijk afgeronde, grove klasten bevat. Sedimentaire gesteenten kunnen in een paar hoofdgroepen worden ingedeeld. Dit kan gebeuren op basis van chemische samenstelling, de opbouw en textuur of de ontstaanswijze. In de praktijk wordt een combinatie van al deze eigenschappen gebruikt om de soort te bepalen.
Siliciklastisch gesteente Vaak bestaat sedimentair gesteente uit deeltjes, die klasten (Grieks: κλάσειν - 'breken') genoemd worden. Voorbeelden van klasten zijn (in volgorde van korrelgrootte) klei, silt, zand of grind. Door consolidatie kunnen deze losse sedimenten veranderen in respectievelijk schalie, siltsteen, zandsteen of conglomeraat.
Gesteenten die uit klasten bestaan worden klastische sedimentaire gesteenten genoemd. Klasten zijn meestal deeltjes die door verwering en erosie gevormd werden. In het eerste geval worden de klasten detritus genoemd en kan het sedimentair gesteente ook een detritisch sedimentair gesteente genoemd worden. Bij alle bovenstaande voorbeelden gaat het bovendien om deeltjes die bestaan uit silicaatmineralen, die men siliciclastica noemt. Men spreekt daarom ook weleens van siliciklastische gesteenten.
Voor bijna alle siliciklastische gesteenten geldt dat de klasten getransporteerd werden voor ze werden afgezet. De bron van siliciclastica zijn continenten waar erosie plaats kan vinden. Hoe verder van het land af, hoe kleiner de kans wordt siliciklastische gesteenten aan te treffen.
thumb|Kalksteen bestaande uit oöiden, ronde klasten die ontstaan door de golfwerking. Itaboraí, Brazilië.
Carbonaatgesteente Sedimentair gesteente kan behalve uit silicaten ook uit carbonaatmineralen bestaan; zulk gesteente wordt carbonaatgesteente genoemd. De meest voorkomende carbonaatmineralen zijn calciet, aragoniet en dolomiet. Een gesteente dat grotendeels uit calciet bestaat wordt kalksteen genoemd, een gesteente dat uit dolomiet bestaat wordt dolosteen genoemd. Ook carbonaatgesteente kan detritisch zijn, het bestaat dan uit klasten opgebouwd uit carbonaten.
Carbonaatgesteente kan echter ook biogeen zijn, dat wil zeggen dat het door organismen is gevormd. Voorbeelden van organismen die kalksteen vormen zijn koralen en kalkalgen. Biogeen carbonaatgesteente wordt vrijwel alleen in de zee gevormd.
Een derde groep zijn de chemische carbonaatgesteenten. Dit gesteente ontstaat door neerslag van carbonaatmineralen. Voorbeelden van dit type zijn travertijn en caliche.
Organogeen sedimentair gesteente Sedimentair gesteente kan vrijwel volledig uit organisch materiaal bestaan, het wordt dan organogeen sedimentair gesteente genoemd. Zulke gesteenten vormen zich door de ophoping van de resten van organismen, meestal planten. Deze resten worden geen sediment maar sedentaat genoemd, omdat ze ter plaatse ontstaan en niet getransporteerd worden. Het materiaal dat hiermee gevormd wordt heet veen. Als veen langdurig wordt blootgesteld aan hoge temperatuur en druk verandert het in bruinkool en daarna achtereenvolgens in steenkool, antraciet en grafiet.
Evaporiet Sedimentair gesteente dat ontstaat door verdamping van water heet evaporiet. Evaporiet kan bijvoorbeeld gevormd worden in gebieden met een droog klimaat, wanneer daar in afgesloten oppervlaktewater meer water verdampt dan er binnen vloeit. De concentratie van de in het water opgeloste mineralen stijgt dan tot het water verzadigd raakt en de mineralen een voor een neerslaan. Het neerslaan zal, uitgaande van de gemiddelde samenstelling van zeewater, al beginnen als tien procent van het water is verdampt. Naarmate meer water verdampt volgen ook mineralen die beter oplosbaar zijn. Meestal bestaan evaporieten uit verschillende mineralen, waarvan haliet, sylviet, gips en anhydriet de meest voorkomende zijn. Voorbeelden van plekken waar zich evaporiet vormt zijn sabkha's en afgesloten binnenzeeën als de Dode Zee.
Vulkanisch sedimentair gesteente Door vulkanisme wordt behalve stollingsgesteente (bijvoorbeeld in de vorm van lava, vloeibaar materiaal dat aan de oppervlakte stolt) ook sedimentair gesteente gevormd. Dit zogenaamd pyroclastisch gesteente ontstaat uit het materiaal dat bij erupties de lucht in wordt geschoten (tefra) en op de oppervlakte neervalt. Voorbeelden zijn ignimbriet, tufsteen en puimsteen. Tefra is bij neerkomen vaak nog zo heet, dat de fragmenten direct aan elkaar vast kitten. De lithificatie gaat bij pyroclastisch gesteente dus zeer snel.
Ontstaan
Sedimentaire gesteenten ontstaan door het bezinken en ophopen van sediment. De aard van het sediment hangt af van het afzettingsmilieu en de hoeveelheid sediment die wordt aangevoerd. Sommige sedimentaire gesteenten bestaan uitsluitend uit ter plekke gevormd materiaal, bijvoorbeeld evaporieten. Sediment kan ook door wind, water, massabeweging of landijs van elders zijn getransporteerd voordat het bezonk. Het gebied waaruit het sediment afkomstig is wordt het achterland genoemd. In het achterland verbrokkelde het gesteente door verwering en erosie tot kleine deeltjes die getransporteerd konden worden. Uit welk type materiaal het afgezette sediment bestaat is niet alleen afhankelijk van het soort gesteente dat in het achterland aanwezig was, maar ook van de methode van transport en het klimaat waaronder het materiaal in het achterland kon verweren.Levin (1987), p 53
Afzettingsmilieu
De omgeving (het klimaat en de geografische ligging) waarin een sediment werd afgezet wordt het afzettingsmilieu genoemd. Elk afzettingsmilieu heeft een karakteristieke combinatie van geologische processen en omstandigheden. Welk type sediment wordt afgezet wordt behalve door de aanvoer van sediment ook door het afzettingsmilieu bepaald.Zie Press et al. (2003), pp 168-171 voor een overzicht van afzettingsmilieus
thumb|Een overzicht van belangrijke afzettingsmilieus. Afzettingsmilieus kunnen worden onderverdeeld in terrestrisch (op het land) en marien (in de zee). Elk milieu heeft zijn eigen karakteristieke sedimenten en afzettingen. De meeste van deze milieus kunnen worden onderverdeeld in kleinschaligere milieus. Rivieren bijvoorbeeld hebben een boven-, midden- en benedenloop. In de benedenloop kunnen stroomruggen, uiterwaarden, en spoelvlaktes voorkomen. Bij een rifmilieu kunnen een front, een plat, en diepere en ondiepere delen van de helling worden onderscheiden. Een marien afzettingsmilieu wil zeggen dat een sedimentair gesteente in zee werd gevormd. Er wordt een tweedeling gemaakt tussen diep marien en ondiep marien, waarbij de grens bij ongeveer 200 m diep water gelegd wordt. Ondiep-mariene-milieus komen voor van de kust tot de randen van het continentaal plat. In ondiep water komt veel meer stroming voor dan in diep water, als gevolg van golfwerking. Bijgevolg is het sediment daar normaal gesproken grover dan in diep-mariene-milieus. Typisch voor ondiep-mariene-milieus is een afwisseling van zand, klei en silt. Verder uit de kust is de aanvoer van zulk materiaal doorgaans gering. In dergelijke omstandigheden zijn de processen die kunnen bepalen welk gesteente gevormd wordt overwegend biochemisch van aard. Vooral in een warm klimaat zullen in ondiepe zeeën veel kleine organismes voorkomen die hun skeletjes uit kalk (carbonaat) opbouwen. Door de bezinking van deze skeletjes kan kalkslib afgezet worden, dat later wordt omgezet in kalksteen. Ook kunnen in zulke omstandigheden riffen voorkomen waar het sediment bestaat uit de kalkskeletten van grotere organismen.Levin (1987), p 55
In diep-mariene-milieus is de stroming over de zeebodem gering, zodat alleen kleine deeltjes aangevoerd worden. Typische sedimenten in diep-mariene-milieus zijn zeer fijne klei en skeletjes van micro-organismen. Op ongeveer 4 km diepte neemt de oplosbaarheid van carbonaten snel toe. Deze diepte wordt de lysocline genoemd. Onder de lysocline kunnen geen kalkhoudende sedimenten meer worden gevormd. Bepaalde micro-organismes, die hun skeletjes uit silica opbouwen, bezinken nog wel. Een voorbeeld van een sedimentair gesteente op zo'n grote diepte is radiolariet. Wanneer de zeebodem niet geheel vlak is, zoals op een continentale helling, kunnen af en toe troebelingsstromen voorkomen, die grote hoeveelheden sediment in korte tijd aanvoeren van gebieden hoger op de helling. Vanwege de toegenomen stroomsnelheid kunnen hiermee ook grovere sedimenten worden afgezet, zoals zand en silt. Een op die manier gevormde opeenvolging van sedimentair gesteente wordt een turbidiet genoemd.Tarbuck & Lutgens (1999), pp 452-453
De kust zelf is een afzettingsmilieu dat wordt gedomineerd door golfwerking. Op een strand worden vooral zand en grind afgezet, gemengd met fragmenten van schelpen. Wadden en zandbanken kunnen afhankelijk van het getijde soms droogvallen. Ze worden doorsneden door geulen, waar de stroming sterker is en het afgezette sediment grover. Langs de kust van zowel zeeën als meren kunnen delta's voorkomen, grote opeenhopingen van sediment dat is aangevoerd door een rivier en bezonken bij de riviermonding. Delta's bestaan uit voornamelijk uit klastisch sediment.
Van een op het land gevormd sedimentair gesteente wordt gezegd dat het een continentaal of terrestrisch afzettingsmilieu heeft. Voorbeelden zijn lagunes, meren, moerassen, spoelvlaktes van rivieren en puinwaaiers. In stilstaand water, zoals in moerassen, meren en lagunes, worden fijne sedimenten afgezet, gemengd met organisch materiaal bestaande uit de resten van dode planten en dieren. Stromend water, zoals in rivieren, voert meer klastisch sediment aan. Sediment dat door landijs, massabewegingen of de wind is afgezet heeft minder blootgestaan aan water en kan daardoor minder sterk verweerd zijn. Sediment getransporteerd door gletsjers kan sterk variëren in korrelgrootte, terwijl door rivieren en wind afgezette sedimenten vaak een goede sortering hebben.Levin (1987), p 56
Sedimentaire facies