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根據(jù)沉積物物源供給方式及成因，沉積巖可分成三類：碎屑巖類、黏土巖類、化學巖及生物化學巖類（表4 -1）。
表4 -1 沉積巖分類
1．碎屑巖類
根據(jù)碎屑物質的來源，碎屑巖又分為沉積碎屑巖和火山碎屑巖兩個亞類。
(1) 沉積碎屑巖：是由母巖風化和剝蝕作用的碎屑物質所形成的巖石，又稱陸源碎屑巖。除小部分在原地沉積外，大部分都經(jīng)過搬運、沉積等過程。根據(jù)組成碎屑巖的碎屑顆粒大小，本類巖石又可分為：
礫 巖 碎屑直徑在2mm以上
砂 巖 碎屑直徑在2 -0.05之間
粉砂巖 碎屑直徑在0.05 -0.005mm之間
黏土巖 碎屑直徑小于0.005 mm
上述各碎屑巖類的相應粒級，碎屑含量必須占碎屑總量的50%以上，如礫巖中大于2mm的礫石碎屑含量應占一半以上；如果其中含有25% -50%的砂，則可稱為砂質礫巖；如果其中含有5%-25%的砂，則可稱為含砂礫巖。其余巖類命名原則，依此類推。
(2)火山碎屑巖：主要是火山噴發(fā)碎屑由空中墜落就地沉積或經(jīng)一定距離的流水沖刷搬運沉積而成。從物質來源看，它與火山活動有關，但從成巖過程來看，又具有沉積巖的形成規(guī)律。有些火山碎屑巖的組成以各種火山碎屑為主；還有些火山碎屑巖中夾有很多熔巖，同時火山碎屑為熔巖所膠結；另有一些是由火山碎屑和正常碎屑（礫、砂、粉砂、泥等）混合堆積而成，其中夾有砂巖、頁巖等，并常含有化石。
2．黏土巖類
由直徑小于0.005 mm的微細顆粒（含量大于50%）組成的巖石。礦物成分以黏土礦物為主，如高嶺石、水云母、蒙脫石等，結晶微小(0.001 -0.002mm)，多呈片狀、板狀、纖維狀等。黏土礦物主要來源于母巖的風化產(chǎn)物，即陸源碎屑黏土礦物；還有一部分來源于沉積或成巖過程中的自生黏土礦物。此外還含有粉砂級的陸源碎屑如石英、長石、白云母等顆粒。除此，在沉積和成巖過程中還形成一些膠體和化學沉積物（如鐵、錳、鋁的氧化物，以及碳酸鹽、硫酸鹽、硅質礦物、硫化物、有機質等）。從宏觀看，多具致密均一、質地較軟的泥質結構。黏土巖是介于碎屑巖和化學巖之間的過渡巖石，在沉積巖中分布最廣。
3．化學巖及生物化學巖類
這類巖石是巖石風化產(chǎn)物和剝蝕產(chǎn)物中的溶解物質和膠體物質通過化學作用方式沉積而成的巖石，以及通過生物化學作用或生物生理活動使某種物質聚集而成的巖石，前者屬于化學巖，后者屬于生物化學巖。這類巖石大多是在海、湖盆地形成，有一小部分也可以在地下水的中的作用下形成。成分常較單一，具有結晶粒狀結構、隱晶質結構、鮞狀結構、豆狀結構或具有生物結構、勿蔣結構等。其中有許多巖石本身就是有重要意義的沉積礦產(chǎn)，如石鹽、鉀石鹽石膏、芒硝、石灰石、白云石、鐵礦、錳礦、鋁土、磷礦、硅藻土等。
