沉積岩與沉積構造

Storyteller／玩石碎碎念

「沉積岩」基本上為各種岩石被風化侵蝕、搬運、堆積，再經過成岩作用而形成的岩石。大多數的沉積岩呈現層層堆疊的樣貌。而我們稱ㄧ組擁有大致相同礦物顆粒大小、結構的岩石為一個岩層（Bed）。而不同岩層之間以層面（Bedding plane）相交，這通常是因為沉積間斷、來源不同，或搬運介質不同產生差異造成的。

在進入沉積岩種類介紹前，我們必須要先了解這些沉積物是如何堆疊的！

Steno’s Law

17世紀的地質學家 Nicholas Steno是一位非常傑出的學者，在地層、礦物，化石、解剖學皆有涉獵。根據多年的觀察，1669年他提出了地層學（Stratigraphy）的三大基本原則：

原始水平沉積（Principle of original horizontality）：在來源供應充足的前提下，沉積物受到重力作用，會以水平的方式堆積，最後形成水平的沉積面。
側向無限延伸（Principle of lateral continuity）：在來源供應充足的前提下，沉積物往四面八方延伸堆積，直至供應減少而尖滅或接上沈積盆地的邊緣為止。
疊置定律（Law of superposition）：在上述兩個條件皆成立的狀況下，地層為水平且無線延伸的。在未受變動過的水平沉積地層中，下面的地層較老，上面較年輕，層層疊覆上去，最後就會形成由下到上為「老到年輕」的層序。

Steno’s Law在之後有被作了ㄧ些修正，像是在堆積時仍會受到地形的影響，並非完全水平堆積；或是在三角洲中時間地層和岩性地層會交一個角度，意即根據岩性所分的地層，裡面可能橫跨非常多不同的時間，是非常複雜的。雖然經過了調整，但是Steno’s Law仍是判斷地層層序非常重要的準則！

沉積岩的種類

沉積岩的種類五花八門，通常我們可以依照其形成方式分為「碎屑型沉積岩」、「生物型沉積岩」和「化學型沉積岩」。

碎屑型沉積岩（siliciclastic sedimentary rocks）：在沉積岩內所佔的比例最高，是最常見的沉積岩。為火成岩，沉積岩、變質岩經風化侵蝕後，產生的碎屑堆積形成的岩石。此類沉積岩的內部組成，會因為母岩以及搬運的距離而有所不同，像是搬運距離較短，母岩為花崗岩的「長石砂岩」（arkose），裡面所含的的酸性長石比例就相當高，而且顆粒多稜角；「石英砂岩」（Quartz arenites）則是經過較好的淘選，顆粒圓潤並以石英為主，所以成熟度相當高。
生物型沉積岩（biogenic sedimentary rocks）：由生物作用而形成的沉積岩。珊瑚、海綿、放射蟲、貝類…許多生物會吸收水中的離子，之後分泌形成硬質部分，像是殼體或是骨骼，當這些生物死去後，殼屑堆積膠結就形成了生物型沉積岩，像是「石灰岩」（limestones）或是「矽質軟泥」（siliceous ooze）
化學型沉積岩（chemical sedimentary rock）：水中離子達過飽和後，析出形成的岩石稱之。乾燥氣候區內的靜止水體（ex.內陸湖），由於蒸發旺盛，鹽度升高，最後析出的「蒸發岩」（evaporites）就是其中一種。而在喀斯特地形中，水溶著HCO₃^–和Ca²⁺流動，當環境發生變化（ex.水體流出洞穴，接觸空氣），就會析出形成CaCO₃，我們常聽到的石筍和鐘乳石就屬於此種。