지표조건하에서 퇴적작용에 의해 형성된 암석의 총칭. 지표의 함석은 풍화·침식 작용에 의해 물리적 또는 화학적으로 붕괴·분해되고, 그 결과 생긴 물질은 대기나 물 또는 빙하 등의 영력(營力)에 의해 중력을 따라 낮은 곳으로 운반된다.

이것은 최종적으로 지표의 어딘가에, 예컨대 해저에 부드러운 퇴적물로 침적하고 속성작용(續成作用)에 의해 단단한 암석이 된다.

화성암 및 변성암과 성인적(成因的)으로 다른 퇴적암에는 그것 특유의 성질이 있는데, 하나는 지층을 형성하는 것이고, 다른 하나는 흔히 화석을 포함한다는 것이다.

풍화물질은 보통 유수(流水)에 의해 운반되는데, 자갈이나 모래입자와 같은 거친 쇄설물은 기계적으로 떠내려가고, 점토물질과 같은 미세한 것은 물 속에서 현탁(懸濁)해지고, 나트륨·칼륨·마그네슘·칼슘 등은 물에 용해되어 이동한다.

해역 또는 호수 등에까지 운반된 풍화물질은 운반력이 없어지거나 또는 수분이 현저하게 증발하거나 하면 그곳에서 퇴적물로 침전되어 평평한 지층을 만든다.

이렇게 형성된 지층은 구성물질이 균질(均質)하거나 또는 상하방향으로 입도(粒度) 등이 변해도 동질(同質)이다.

점차로 지층이 형성되면 이것들은 원래의 지층 위에 차례로 쌓여 두꺼운 지층군(群)을 만든다.

각 지층 사이에는 평행한 경계선, 즉 층리면(層理面)이 생기는데, 이것은 퇴적이 중단된 것을 나타내지만, 지질시대의 기간에 비하면 순간적인 시간이므로 거의 연속적으로 퇴적되었다고 생각할 수 있다.

이것은 밑의 지충일수록 더 오래 되었고, 위의 지층일수록 더 새로운 것을 나타내고 있는데, 퇴적암이 만드는 지층은 시간의 흐름을 기록하고 있는 셈이다.

지구상의 하천·사막·빙하·삼각주·해빈(海濱)·대륙붕(大陸棚)·대륙사면(大陸斜面)·해구(海溝)·심해저(深海底)·양도(洋島) 등 열대에서 한대에 걸친 여러 퇴적환경에서 지층은 끊임없이 형성되고 있다.

따라서 어떤 특정 시대에 특정 지역에 형성된 지층군은 그 당시의 지형이나 기후 등의 환경조건과 지각변동에 지배되어 어떤 특정한 조화를 이룬 퇴적암으로 이루어지는데, 이것을 이용해 과거의 환경을 알 수 있다.

또한 지층에는 퇴적 당시의 생물군의 유해나 생활의 흔적이 남아 있기 때문에 지층의 순서에 따라 포함되어 있는 화석을 조사함으로써 생물군의 변천사를 밝혀낼 수 있다.

지구의 역사연표라고 할 수 있는 지질연대표는 이러한 세계 각지의 지층의 순서(層序)와 화석을 기초로 만들어진다.

지층은 원래 수평으로 퇴적한 것이지만 육상으로 노출되어 있는 지층은 경사지거나 습곡하거나 단층(斷層)으로 끊어져 원래의 상태와는 현저히 다른 상태가 된다.

이렇게 변형된 지층에서 지질구조를 해석, 지하의 상태를 추청하거나, 지질시대에 일어난 지각변동의 성격을 알아낼 수 있다.

퇴적암을 구성하는 물질로는 쇄설물질과 생물의 유해 및 이들의 틈새를 메우는 매트릭스(matrix)가 있다.

쇄설물질은 기존 암석이 침식·풍화되어 생긴 암석이나 광물의 파편으로, 자갈·모래·진흙 등이 있다.

매트릭스는 쇄설물질 중에서 매우 세립인 점토광물을 비롯해 퇴적한 곳에서 형성된 점토광물, 또는 규질(珪質)·석회질·철질(鐵質) 등의 화학물질을 말한다.

주요한 구성물질에 따라 퇴적암은 쇄설성 퇴적암과 화학적 퇴적암으로 크게 나눌 수 있다.

생물의 유해가 다량으로 집적된 것이나, 물질의 생활작용과 연관해서 형성되었다고 생각되는 것은 생물성 퇴적암이라고 하는데, 형성과정에서 물이 관계하는 경우는 수성암(水成岩)이라고 한다.

〔쇄설암〕쇄설암은 역암(礫岩)·사암(砂岩)·이암(泥岩)으로 분류되는데, 역암은 자갈뿐만 아니라 자갈과 자갈 사이에 모래 이하의 입자를 포함하며, 사암은 실트(세립퇴적물) 이하의 입사를 함유하고 있다.

쇄설암을 만드는 주요 물질은 암편(岩片)·석영·장석류(長石類) 및 점토광물인데, 원래는 화성암과 변성암에서 공급된다.

그러므로 쇄설암은 화성암과 변성암의 암편이나 그것을 만들고 있었던 광물과, 퇴적작용중에 새롭게 생긴 광물로 이루어져 있다고 할 수 있다.

쇄설암에는 퇴적할 때의 상황을 나타내는 조직 및 구조가 보존되어 있기 때문에 지질시대의 환경해석의 설마리가 된다.

〔화학적 및 생물성 퇴적암〕수용액에서 화학적 또는 생화학적 과정에 의해 분리침전되어 이루어진 퇴적물이 고결(固結)하여 생성된 것이 화학적 또는 생물성 퇴적암이다.

이 종류의 퇴적암은 일반적으로 광물조성이 단순해 흔히 한 종류의 광물로 이루어져 있어 화학조성도 비교적 순수하므로 쇄설함과 같이 입자의 굵기로 구분하지 않고 화학성분의 차이로 구별한다.

쇄설암에 비해 층리는 불명료하고, 일반적으로 괴상(塊狀)인 경우가 많다.

어느 특정한 화학물질이 농집되어 있는 암석이므로 광상학적(鑛床學的)으로 중요한 것이 많다.

① 석회암 : 탄산칼슘을 주성분으로 하는 암석으로, 구성광물은 방해석 또는 아라고나이트(aragonite)이다.

해수에서 화학적으로 침전되어 생성되거나, 동물·식물원(源)의 골격입자로 이루어져 있다.

후자에는 석회조(石灰藻)·유공충·방추충(紡錘蟲)·산호·갯나리·쌍각류·완족류 등이 있고, 이들을 다량으로 함유한 것을 화석석회암이라고 하는데, 지질시대를 결정하거나 퇴적환경 및 생물의 변천사를 아는 데 유효하다.

② 고회암(苦灰岩) : 탄산마그네슘을 함유한 고회석을 주성분으로 하는 암석으로, 석회암에 수반, 산출되는 경우가 많고, 석회암으로서 퇴적된 것이 칼슘의 일부가 마그네슘으로 치환되어 생긴 것이 많다.

③ 처트 : 무수규산(無水珪酸 ; 실리카)을 주성분으로 하는 단단한 함석으로, 광물학적으로는 매우 세립인 석영과 크리스토발라이트로 이루어져 있으며, 미량의 점토광물 등을 함유한다.

비정질(非晶質) 실리카의 골격과 껍질을 가진 방산충·규질해면의 골침(骨針)·규조 등의 유해가 다량으로 농집되어 생긴 것으로, 조립(粗立)인 쇄설물과 석회질 물질을 전혀 함유하지 않아 심해저에서 형성되었다고 생각된다.

얇은 층리의 발달이 현저하고 심하게 습곡되어 있다.

④ 증발암(蒸發岩) : 무기적인 화학과정에서 침전에 의해 생긴 전형적인 암석으로, 여러 화학물질이 녹아 있는 호수에서 수분이 증발한 결과 생긴 암석이다.

암염(岩鹽)·칼륨염·석고·경석고(硬石膏) 등 각종의 염류가 있다.

⑤ 철광층(鐵鑛層) : 소철석(沼鐵石)이라는 적갈색의 퇴적물로, 철박테리아의 생활작용을 통해 침전되었다고 생각된다.

⑥ 인광(燐鑛) : 함수인산칼슘을 주성분으로 하는 복잡한 조성을 가진 암석으로, 동물체나 그 배설물이 인을 함유한 것에서 형성 되었다고 생각된다.

⑦ 규조토(硅藻土) : 비정질 실리카 껍질을 가진 하등식물인 규조가 모여 생긴 것으로, 매우 세립이며 다공질인 가벼운 암석이다.

신생대 제3기 마이오세 및 플라이오세의 지층에서 산출된다.

⑧ 석탄 : 탄소를 주성분으로 하는 석탄은 지질시대의 식물유체가 다량으로 매몰된 후 증발성분을 잃어 생긴 것이다.

육상식물에서 유래하는 부식탄(腐植炭)과 수중식물에서 유래하는 부니탄(腐泥炭)이 있으며, 습지대나 이탄지(泥炭地)와 같은 환원적인 환경에서 형성되었다고 생각된다.