الصخور الرسوبية

تتكون الصخور الرسوبية الفتاتية من شظايا صخرية ( فتات ) ملتصقة ببعضها. وعادةً ما تكون هذه الفتات حبيبات منفردة من الكوارتز أو الفلسبار أو معادن الطين أو الميكا . ومع ذلك، قد تحتوي على أي نوع من المعادن. كما قد تكون الفتات شظايا صخرية تتكون من أكثر من معدن واحد.

تُصنَّف الصخور الرسوبية الفتاتية وفقًا لحجم الجسيمات السائد. يستخدم معظم الجيولوجيين مقياس أودن-وينتورث لحجم الحبيبات، ويقسمون الرواسب غير المتماسكة إلى ثلاثة أجزاء: الحصى (قطرها أكبر من 2  مم)، والرمل (قطره من 0.06 إلى 2  مم)، والطين (قطره 60 ميكرومتر). يُقسَّم الطين بدوره إلى طمي (قطره من 60 إلى 4  ميكرومتر) وطين (قطره 4 ميكرومتر). يُشابه تصنيف الصخور الرسوبية الفتاتية هذا المخطط؛ فالكونغلوميرات والبريشيا تتكون في الغالب من الحصى، والأحجار الرملية تتكون في الغالب من الرمل، والصخور الطينية تتكون في الغالب من الطين. ينعكس هذا التقسيم الثلاثي في ​​الفئات العامة للصخور الروديتية ، والصخور الرملية ، والصخور الطينية ، على التوالي، في المراجع القديمة.

يعتمد تقسيم هذه الفئات الثلاث الواسعة على الاختلافات في شكل الحصى (الكونغلوميرات والبريشيا)، أو التركيب (الأحجار الرملية)، أو حجم الحبيبات أو النسيج (الصخور الطينية).

الأحجار الرملية

تختلف مخططات تصنيف الحجر الرملي على نطاق واسع، لكن معظم الجيولوجيين اعتمدوا مخطط دوت، ^{[ 4 ]} الذي يستخدم الوفرة النسبية للكوارتز والفلسبار وحبيبات الإطار الصخري ووفرة المادة الطينية بين الحبيبات الأكبر.

تكوين حبيبات الهيكل

تُحدد وفرة حبيبات الهيكل الرملي، التي تُقارب حجم الرمل، الكلمة الأولى في اسم الحجر الرملي. ويعتمد التسمية على غلبة المكونات الثلاثة الأكثر وفرة: الكوارتز، والفلسبار، أو الشظايا الصخرية التي نشأت من صخور أخرى. أما المعادن الأخرى فتُعتبر ثانوية ولا تُستخدم في تسمية الصخر، بغض النظر عن وفرتها.

• تحتوي الأحجار الرملية الكوارتزية على أكثر من 90% من حبيبات الكوارتز
• تحتوي الأحجار الرملية الفلسباثية على أقل من 90% من حبيبات الكوارتز، وتحتوي على حبيبات فلسبار أكثر من الحبيبات الصخرية.
• تحتوي الأحجار الرملية الليثية على أقل من 90% من حبيبات الكوارتز، وتحتوي على حبيبات ليثية أكثر من حبيبات الفلسبار.

وفرة من مادة المصفوفة الطينية بين حبيبات الرمل

عندما تترسب الجزيئات بحجم الرمل، فإن المساحة بين الحبيبات إما تبقى مفتوحة أو تمتلئ بالطين (الطمي و/أو جزيئات الطين).

• تُسمى الأحجار الرملية "النظيفة" ذات المسام المفتوحة (التي قد تمتلئ لاحقًا بمادة المصفوفة) بالأحجار الرملية.
• تُسمى الأحجار الرملية الطينية ذات المادة الطينية الوفيرة (>10٪) بالواك.

يمكن تسمية ستة أنواع من الحجر الرملي باستخدام أوصاف التركيب الحبيبي (كوارتز، فلسباثي، وليثي) وكمية المادة الأساسية (واك أو رملي). على سبيل المثال، يتكون الحجر الرملي الكوارتزي في الغالب (>90%) من حبيبات كوارتز، ويحتوي على القليل من المادة الأساسية الطينية أو لا يحتوي عليها إطلاقًا بين الحبيبات. أما الحجر الرملي الليثي فيحتوي على حبيبات ليثية وفيرة ومادة أساسية طينية وفيرة، وهكذا.

على الرغم من أن مخطط تصنيف دوت ^{[ 4 ]} يستخدم على نطاق واسع من قبل علماء الرسوبيات، إلا أن الأسماء الشائعة مثل الجرايواك والأركوز والحجر الرملي الكوارتزي لا تزال تستخدم على نطاق واسع من قبل غير المتخصصين وفي الأدبيات الشعبية.

تتكون الصخور الرسوبية البيوكيميائية عندما تستخدم الكائنات الحية مواد مذابة في الهواء أو الماء لبناء أنسجتها. ومن الأمثلة على ذلك:

• تتكون معظم أنواع الحجر الجيري من الهياكل الكلسية للكائنات الحية مثل المرجان والرخويات والمنخربات .
• يتكون الفحم من نباتات امتصت الكربون من الغلاف الجوي ودمجته مع عناصر أخرى لبناء أنسجتها، ثم تتعرض هذه النباتات للضغط بفعل الرواسب التي تعلوها وتخضع لتحول كيميائي. ^{[ 3 ]}
• تكونت رواسب الصوان من تراكم الهياكل السيليسية للكائنات الحية الدقيقة مثل الشعاعيات والدياتومات .

تتشكل الصخور الرسوبية الكيميائية عندما تصبح المكونات المعدنية في المحلول فوق مشبعة وتترسب بشكل غير عضوي . ^{[ 9 ]} تشمل الصخور الرسوبية الكيميائية الشائعة الحجر الجيري الأوليثي والصخور المكونة من معادن التبخر ، مثل الهاليت (ملح الصخور ) والسيلفيت والباريت والجبس .

وتشمل هذه الفئة الرابعة المتنوعة الطف البركاني والبريشات البركانية التي تشكلت عن طريق ترسب وتصلب لاحق لشظايا الحمم البركانية التي ثارت من البراكين، والبريشات الناتجة عن الصدمات التي تشكلت بعد أحداث الصدمات .

• 
  الصخور الرسوبية على سطح المريخ، التي استكشفتها مركبة كيوريوسيتي التابعة لناسا على سطح المريخ
• 
  طبقات الصخور الرسوبية شديدة الانحدار على طول طريق جالوس في شمال إيران
• 
  بقايا طبقية لمخروط بركاني من نوع بوو ماهانا

تتشكل الصخور الرسوبية عندما تترسب الرواسب بفعل الهواء أو الجليد أو الرياح أو الجاذبية أو تدفقات المياه التي تحمل الجزيئات العالقة . غالبًا ما تتشكل هذه الرواسب عندما تعمل عوامل التجوية والتعرية على تفتيت الصخور إلى مواد مفككة في منطقة المصدر. ثم تُنقل هذه المواد من منطقة المصدر إلى منطقة الترسيب. يعتمد نوع الرواسب المنقولة على جيولوجيا المنطقة الخلفية (منطقة مصدر الرواسب). مع ذلك، تتكون بعض الصخور الرسوبية، مثل المتبخرات ، من مواد تتشكل في مكان الترسيب نفسه. لذا، لا تعتمد طبيعة الصخر الرسوبي على كمية الرواسب فحسب، بل أيضًا على بيئة الترسيب التي تشكل فيها.

مع تراكم الرواسب في بيئة الترسيب، تُدفن الرواسب الأقدم تحت الرواسب الأحدث، فتخضع لعملية التكوّن اللاحق للترسيب. تشمل هذه العملية جميع التغيرات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية، باستثناء التجوية السطحية، التي تطرأ على الرواسب بعد ترسبها الأولي. ويشمل ذلك انضغاط الرواسب وتصلبها. [ ^{10 ] تحدث} المراحل المبكرة من التكوّن اللاحق للترسيب، والتي تُعرف باسم التكوين المبكر ، على أعماق ضحلة ( بضع عشرات من الأمتار)، وتتميز بالاضطراب الحيوي والتغيرات المعدنية في الرواسب، مع انضغاط طفيف فقط. ^{[ 11 ]} من المرجح أن يكون الهيماتيت الأحمر ، الذي يُعطي الحجر الرملي ذي الطبقات الحمراء لونه، قد تشكل خلال مرحلة التكوين المبكر. ^{[ 12 ] [ 10 ]} يمكن لبعض العمليات الكيميائية الحيوية ، مثل نشاط البكتيريا ، أن تؤثر على المعادن في الصخور، ولذلك تُعتبر جزءًا من عملية التكوّن اللاحق للترسيب. ^{[ 13 ]} مثال آخر على التكوّن اللاحق للترسيب هو تكوّن الدولوميت في الصخور، مثل الحجر الجيري. ^{[ 14 ]} 

يصاحب الدفن العميق عملية تكوين الصخور المتوسطة ، والتي تحدث خلالها معظم عمليات التراص والتصلب. يحدث التراص نتيجة تعرض الرواسب لضغط متزايد من الرواسب العلوية (الضغط الليثوستاتيكي). تتحرك حبيبات الرواسب لتشكل ترتيبات أكثر كثافة، وتتشوه حبيبات المعادن المرنة (مثل الميكا )، ويقل حجم المسام. عادةً ما تكون الرواسب مشبعة بالمياه الجوفية أو مياه البحر عند ترسبها، ومع انخفاض حجم المسام، يتم طرد جزء كبير من هذه السوائل المصاحبة . بالإضافة إلى هذا التراص الفيزيائي، قد يحدث تراص كيميائي عن طريق الذوبان بالضغط . تتعرض نقاط التلامس بين الحبيبات لأكبر قدر من الإجهاد، ويكون المعدن المُجهد أكثر قابلية للذوبان من باقي الحبيبة. ونتيجة لذلك، تذوب نقاط التلامس، مما يسمح للحبيبات بالتلامس بشكل أوثق. ^{[ 10 ]} يحفز ارتفاع الضغط ودرجة الحرارة المزيد من التفاعلات الكيميائية، مثل التفاعلات التي تتحول من خلالها المواد العضوية إلى ليغنيت أو فحم. ^{[ 15 ]}

تلي عملية التصلب عملية التراص مباشرةً، حيث تُسرّع درجات الحرارة المرتفعة في الأعماق من ترسيب المادة الرابطة التي تربط الحبيبات ببعضها. ويساهم ذوبان الضغط في عملية التصلب هذه ، إذ يُعاد ترسيب المعدن المذاب من نقاط التلامس المجهدة في المسامات غير المجهدة. وهذا بدوره يقلل المسامية ويجعل الصخر أكثر تماسكًا وصلابة . ^{[ 10 ]}

تترافق عملية كشف الصخور الرسوبية المدفونة مع مرحلة التكوين النهائي ، وهي المرحلة الثالثة والأخيرة من مراحل التكوين اللاحق للصخور. ^{[ 11 ]} ومع تناقص عمق الدفن بفعل التعرية، يؤدي التعرض المتجدد لمياه الأمطار إلى تغييرات إضافية في الصخور الرسوبية، مثل ترشيح بعض الأسمنت لتكوين مسامية ثانوية . ^{[ 10 ]}

عند درجات حرارة وضغط مرتفعين بما فيه الكفاية، يفسح مجال التحول الصخري المجال للتحول ، وهي العملية التي تشكل الصخور المتحولة . ^{[ 16 ]}

يتحدد لون الصخور الرسوبية في الغالب بعنصر الحديد ، الذي له أكسيدان رئيسيان: أكسيد الحديد الثنائي (FeO) وأكسيد الحديد الثلاثي (Fe³⁺) . يتكون أكسيد الحديد الثنائي (FeO) فقط في ظروف نقص الأكسجين ( اللاأكسجينية )، مما يُكسب الصخر لونًا رماديًا أو مخضرًا. _أما أكسيد الحديد الثلاثي (Fe₂O₃ ₎ في بيئة غنية بالأكسجين، فيوجد غالبًا على شكل معدن الهيماتيت، ويُكسب الصخر لونًا أحمر إلى بني. في المناخات القارية الجافة ، تكون الصخور على اتصال مباشر بالغلاف الجوي، وتُعد الأكسدة عملية مهمة، مما يُكسب الصخر لونًا أحمر أو برتقاليًا. تُسمى الطبقات السميكة من الصخور الرسوبية الحمراء المتكونة في المناخات الجافة بالطبقات الحمراء . مع ذلك، لا يعني اللون الأحمر بالضرورة أن الصخر قد تشكل في بيئة قارية أو مناخ جاف. ^{[ 17 ]}

يمكن أن يؤدي وجود المواد العضوية إلى تلوين الصخور باللون الأسود أو الرمادي. تتكون المواد العضوية من الكائنات الحية الميتة، ومعظمها نباتات. عادةً، تتحلل هذه المواد في النهاية بفعل الأكسدة أو النشاط البكتيري. ولكن في ظل ظروف نقص الأكسجين، لا تتحلل المواد العضوية، تاركةً رواسب داكنة غنية بالمواد العضوية. يمكن أن يحدث هذا، على سبيل المثال، في قاع البحار والبحيرات العميقة. يكون اختلاط المياه ضئيلاً في مثل هذه البيئات؛ ونتيجةً لذلك، لا ينتقل الأكسجين من المياه السطحية إلى الرواسب، وعادةً ما تكون الرواسب المترسبة عبارة عن طين داكن ناعم. لذلك، غالبًا ما تكون الصخور الداكنة الغنية بالمواد العضوية من نوع الصخور الطينية. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

يُطلق على حجم وشكل واتجاه الحصى (القطع الأصلية للصخور) في الرواسب اسم نسيجها . يُعد النسيج ^خاصية دقيقة للصخر، ولكنه يُحدد العديد من خصائصه واسعة النطاق، ^مثل الكثافة والمسامية والنفاذية . [ ¹⁹ ]

يُطلق على التوجه ثلاثي الأبعاد للفتات الصخري اسم نسيج الصخر. ويمكن استخدام حجم الفتات وشكله لتحديد سرعة واتجاه التيار في البيئة الرسوبية التي نقلت الفتات من منشئها؛ فالطين الكلسي الناعم لا يترسب إلا في المياه الراكدة، بينما لا تتحرك الحصى والفتات الأكبر حجمًا إلا بفعل المياه سريعة الجريان. ^{[ 20 ] [ 21 ]} يُعبر عادةً عن حجم حبيبات الصخر بمقياس وينتورث، مع أنه تُستخدم أحيانًا مقاييس بديلة. ويمكن التعبير عن حجم الحبيبات بالقطر أو الحجم، وهو دائمًا قيمة متوسطة، لأن الصخر يتكون من فتات بأحجام مختلفة. ويختلف التوزيع الإحصائي لأحجام الحبيبات باختلاف أنواع الصخور، ويُوصف بخاصية تُسمى فرز الصخر. فعندما تكون جميع الفتات متقاربة في الحجم، يُطلق على الصخر اسم "جيد الفرز"، وعندما يكون هناك تباين كبير في حجم الحبيبات، يُطلق على الصخر اسم "سيئ الفرز". ^{[ 22 ] [ 23 ]}

يمكن أن يعكس شكل الحصى أصل الصخر. على سبيل المثال، لا يتشكل الكوكينا ، وهو صخر يتكون من شظايا أصداف مكسورة، إلا في المياه النشطة. ويمكن وصف شكل الحصى باستخدام أربعة معايير: ^{[ 24 ] [ 25 ]}

• يصف نسيج السطح مقدار التضاريس الصغيرة على سطح الحبيبة، وهي تضاريس صغيرة جدًا بحيث لا تؤثر على الشكل العام. على سبيل المثال، تُعد الحبيبات المتجمدة ، المغطاة بشقوق صغيرة، سمة مميزة للأحجار الرملية الريحية. ^{[ 26 ]}
• يصف مصطلح "التقريب" النعومة العامة لشكل الحبيبة.
• تصف خاصية الكروية مدى اقتراب الحبيبة من شكل الكرة .
• يصف شكل الحبوب الشكل ثلاثي الأبعاد للحبوب.

تتميز الصخور الرسوبية الكيميائية بنسيج غير فتاتي، يتكون بالكامل من بلورات. لوصف هذا النسيج، يكفي فقط متوسط ​​حجم البلورات ونوع النسيج.

تحتوي معظم الصخور الرسوبية إما على الكوارتز ( الصخور السيليسية الفتاتية ) أو الكالسيت ( الصخور الكربوناتية ). وعلى عكس الصخور النارية والمتحولة، تحتوي الصخور الرسوبية عادةً على عدد قليل جدًا من المعادن الرئيسية المختلفة. ومع ذلك، فإن أصل المعادن في الصخور الرسوبية غالبًا ما يكون أكثر تعقيدًا منه في الصخور النارية. قد تكون المعادن الموجودة في الصخور الرسوبية موجودة في الرواسب الأصلية أو قد تكون تشكلت عن طريق الترسيب أثناء عملية التحول الصخري. في الحالة الثانية، قد يكون راسب معدني قد نما فوق طبقة أقدم من المادة الرابطة. ^{[ 27 ]} يمكن تحديد تاريخ التحول الصخري المعقد من خلال علم المعادن البصري ، باستخدام المجهر البتروغرافي .

تتكون الصخور الكربوناتية في الغالب من معادن كربوناتية مثل الكالسيت والأراغونيت والدولوميت . وعادةً ما يتكون كل من المادة الرابطة والفتات الصخري (بما في ذلك الأحافير والحبيبات الكروية ) في الصخور الرسوبية الكربوناتية من معادن كربوناتية. ويتحدد التركيب المعدني للصخور الفتاتية بالمواد التي توفرها منطقة المصدر، وطريقة نقلها إلى مكان الترسيب، واستقرار ذلك المعدن تحديدًا.

تُعبّر سلسلة غولدتش للذوبان عن مقاومة المعادن المكونة للصخور للتجوية . في هذه السلسلة، يُعدّ الكوارتز الأكثر استقرارًا، يليه الفلسبار ، ثم الميكا ، وأخيرًا معادن أخرى أقل استقرارًا لا تتواجد إلا في حال حدوث تجوية طفيفة. ^{[ 28 ]} يعتمد مقدار التجوية بشكل أساسي على المسافة إلى منطقة المصدر، والمناخ المحلي، والوقت الذي استغرقته الرواسب للانتقال إلى نقطة ترسبها. في معظم الصخور الرسوبية، تحوّلت الميكا والفلسبار والمعادن الأقل استقرارًا بفعل التجوية إلى معادن طينية مثل الكاولينيت والإيليت والسميكتيت .

من بين الأنواع الثلاثة الرئيسية للصخور، تُوجد الأحافير بكثرة في الصخور الرسوبية. وعلى عكس معظم الصخور النارية والمتحولة، تتشكل الصخور الرسوبية في درجات حرارة وضغوط لا تُدمر بقايا الأحافير. وغالبًا ما لا تُرى هذه الأحافير إلا تحت التكبير .

تُزال الكائنات الميتة في الطبيعة عادةً بسرعة بواسطة الكائنات الكانسة والبكتيريا والتحلل والتعرية ، ولكن في ظروف استثنائية، تعجز هذه العمليات الطبيعية عن الحدوث، مما يؤدي إلى تحجرها. تزداد احتمالية التحجر عندما يكون معدل الترسيب مرتفعًا (بحيث تُدفن الجثة بسرعة)، أو في بيئات خالية من الأكسجين (حيث يقل النشاط البكتيري)، أو عندما يمتلك الكائن هيكلًا عظميًا صلبًا بشكل خاص. أما الأحافير الكبيرة المحفوظة جيدًا فهي نادرة نسبيًا.

يمكن أن تكون الأحافير بقايا مباشرة أو آثارًا للكائنات الحية وهياكلها العظمية. وتُحفظ الأجزاء الصلبة من الكائنات الحية، كالعظام والأصداف والأنسجة الخشبية للنباتات ، بشكل أكثر شيوعًا . أما الأنسجة الرخوة، ففرصة تحجرها أقل بكثير، ويُعدّ حفظ الأنسجة الرخوة لحيوانات يزيد عمرها عن 40 مليون سنة أمرًا نادرًا جدًا. ^{[ 29 ]} تُسمى آثار الكائنات الحية التي تشكلت أثناء حياتها بالأحافير الأثرية ، ومن أمثلتها الجحور وآثار الأقدام ، وغيرها.

باعتبارها جزءًا من الصخور الرسوبية، تخضع الأحافير لنفس عمليات التحول الصخري التي تخضع لها الصخور المضيفة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تذوب قشرة مكونة من الكالسيت، ثم يملأ تجويفها بمادة لاصقة من السيليكا. وبالمثل، يمكن للمعادن المترسبة أن تملأ التجاويف التي كانت تشغلها سابقًا الأوعية الدموية أو الأنسجة الوعائية أو الأنسجة الرخوة الأخرى. يحافظ هذا على شكل الكائن الحي، ولكنه يغير تركيبه الكيميائي، وهي عملية تُسمى التمعدن . ^{[ 30 ] [ 31 ]} أكثر المعادن شيوعًا في عملية التمعدن هي أشكال مختلفة من السيليكا غير المتبلورة ( العقيق الأبيض ، والصوان ، والصوان )، والكربونات (وخاصة الكالسيت)، والبيريت .

تحت ضغط ودرجة حرارة عاليتين، تخضع المادة العضوية للكائن الميت لتفاعلات كيميائية تُطلق خلالها مواد متطايرة كالماء وثاني أكسيد الكربون . في النهاية، تتكون الأحفورة من طبقة رقيقة من الكربون النقي أو شكله المعدني، الجرافيت . يُطلق على هذا النوع من التحجر اسم التفحم ، وهو ذو أهمية خاصة بالنسبة للأحافير النباتية. ^{[ 32 ]} وتُعدّ هذه العملية نفسها مسؤولة عن تكوين الوقود الأحفوري كالفحم الحجري والفحم النباتي.

يمكن تقسيم البنى في الصخور الرسوبية إلى بنى أولية (تتشكل أثناء الترسيب) وبنى ثانوية (تتشكل بعد الترسيب). وعلى عكس النسيج، تُعدّ البنى دائمًا سمات واسعة النطاق يسهل دراستها ميدانيًا. ويمكن أن تشير البنى الرسوبية إلى معلومات حول البيئة الرسوبية، أو تُساعد في تحديد الجانب الذي كان يواجه الطبقات الرسوبية في الأصل عند ميلانها أو انقلابها بفعل التكتونيات.

تترسب الصخور الرسوبية في طبقات تُسمى طبقات أو رُصُول . تُعرَّف الطبقة بأنها طبقة صخرية ذات تركيب ونسيج متجانسين. تتشكل الطبقات نتيجة ترسب طبقات الرواسب فوق بعضها البعض. يُطلق على تسلسل الطبقات الذي يميز الصخور الرسوبية اسم التطبق. ^{[ 33 ] [ 34 ]} قد يتراوح سمك الطبقة الواحدة من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار. تُسمى الطبقات الأدق والأقل وضوحًا بالصفائح، ويُطلق على البنية التي تُشكلها الصفيحة في الصخر اسم الترقق . عادةً ما يقل سمك الصفائح عن بضعة سنتيمترات. ^{[ 35 ]} على الرغم من أن التطبق والترقق غالبًا ما يكونان أفقيين في الأصل، إلا أن هذا ليس هو الحال دائمًا. في بعض البيئات، تترسب الطبقات بزاوية (صغيرة عادةً). في بعض الأحيان، توجد مجموعات متعددة من الطبقات ذات اتجاهات مختلفة في الصخر نفسه، وهي بنية تُسمى التطبق المتقاطع . ^{[ 36 ]} يُعد التطبق المتقاطع سمة مميزة للترسب بواسطة وسط متدفق (الرياح أو الماء).

عكس التطبق المتقاطع هو التطبق المتوازي، حيث تكون جميع الطبقات الرسوبية متوازية. ^{[ 37 ]} تنتج الاختلافات في التطبق عمومًا عن تغيرات دورية في كمية الرواسب، ناجمة، على سبيل المثال، عن تغيرات موسمية في هطول الأمطار أو درجة الحرارة أو النشاط البيوكيميائي. تُسمى الطبقات التي تمثل تغيرات موسمية (شبيهة بحلقات الأشجار ) بالطبقات السنوية . يمكن تسمية أي صخر رسوبي يتكون من طبقات بحجم المليمتر أو أدق بالمصطلح العام "الطبقات الرسوبية" . عندما لا تحتوي الصخور الرسوبية على أي طبقات على الإطلاق، يُطلق على خصائصها البنيوية اسم التطبق الكتلي.

التطبق المتدرج هو بنية تتكون من طبقات ذات حبيبات أصغر فوق طبقات ذات حبيبات أكبر. تتشكل هذه البنية عندما يتوقف تدفق المياه السريع. تترسب أولاً الحبيبات الأكبر والأثقل العالقة في الماء، ثم الحبيبات الأصغر. على الرغم من أن التطبق المتدرج يمكن أن يتشكل في بيئات مختلفة، إلا أنه يُعد سمة مميزة لتيارات العكارة . ^{[ 38 ]}

يمكن أن يشير سطح طبقة معينة، والذي يُسمى شكل الطبقة ، إلى بيئة رسوبية محددة. ومن أمثلة أشكال الطبقات الكثبان الرملية وعلامات التموج . أما علامات القاع، مثل آثار الأدوات وقوالب المزامير، فهي أخاديد متآكلة على السطح، محفوظة بفعل الترسيب المتجدد. وغالبًا ما تكون هذه العلامات هياكل مستطيلة، ويمكن استخدامها لتحديد اتجاه التدفق أثناء الترسيب. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

تتشكل علامات التموج أيضًا في المياه الجارية. وقد تكون متناظرة أو غير متناظرة. تتشكل التموجات غير المتناظرة في البيئات التي يكون فيها التيار في اتجاه واحد، مثل الأنهار. ويكون الجانب الأطول من هذه التموجات في اتجاه التيار. ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]} أما التموجات المتناظرة فتحدث في البيئات التي تنعكس فيها اتجاهات التيارات، مثل المسطحات المدية.

تُعد تشققات الطين شكلاً من أشكال قاع النهر ناتجاً عن جفاف الرواسب التي تظهر أحياناً فوق سطح الماء. وتوجد هذه التكوينات عادةً في المسطحات المدية أو الحواجز الرملية على طول الأنهار.

تُعرف التراكيب الرسوبية الثانوية بأنها تلك التي تتشكل بعد الترسيب. وتتكون هذه التراكيب بفعل العمليات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية داخل الرواسب. ويمكن أن تكون مؤشرات على الظروف التي أعقبت الترسيب، كما يمكن استخدام بعضها كمعايير مرجعية .

يمكن للمواد العضوية في الرواسب أن تترك آثارًا تتجاوز الأحافير. تُعدّ المسارات والأنفاق المحفوظة أمثلة على الأحافير الأثرية (وتُسمى أيضًا الأحافير الأثرية). ^{[ 44 ]} هذه الآثار نادرة نسبيًا. معظم الأحافير الأثرية هي جحور الرخويات أو المفصليات . يُطلق علماء الرسوبيات على هذا الحفر اسم "الاضطراب الحيوي" . يُمكن أن يكون مؤشرًا قيّمًا على البيئة البيولوجية والإيكولوجية التي كانت سائدة بعد ترسب الرواسب. من ناحية أخرى، قد يُؤدي نشاط الحفر للكائنات الحية إلى تدمير هياكل أخرى (أولية) في الرواسب، مما يُصعّب عملية إعادة البناء.

يمكن أن تتشكل البنى الثانوية أيضًا عن طريق التكوّن اللاحق للترسيب أو تكوّن التربة ( التكوّن البيدوجيني ) عندما تنكشف الرواسب فوق مستوى الماء. ومن الأمثلة على البنى الناتجة عن التكوّن اللاحق للترسيب، الشائعة في الصخور الكربوناتية، ما يُعرف بالستايلوليت . ^{[ 45 ]} الستايلوليت عبارة عن أسطح غير منتظمة حيث ذابت المواد في سوائل مسام الصخور. وقد يؤدي ذلك إلى ترسيب أنواع كيميائية معينة تُنتج تلوينًا وصبغة للصخر، أو إلى تكوّن التكتلات . التكتلات عبارة عن أجسام متحدة المركز تقريبًا ذات تركيب مختلف عن الصخر المضيف. وقد يكون تكوّنها نتيجة لترسيب موضعي بسبب اختلافات طفيفة في تركيب أو مسامية الصخر المضيف، كما هو الحال حول الأحافير، أو داخل الجحور، أو حول جذور النباتات. ^{[ 46 ]} في الصخور الكربوناتية مثل الحجر الجيري أو الطباشير ، تُعد تكتلات الصوان أو الصوان شائعة، بينما تحتوي الأحجار الرملية الأرضية أحيانًا على تكتلات حديدية. تُسمى التكتلات الكلسية في الطين التي تحتوي على تجاويف أو شقوق زاوية بالتكتلات السبتارية .

بعد الترسيب، قد تُشوّه العمليات الفيزيائية الرواسب، مُنتجةً نوعًا ثالثًا من التراكيب الثانوية. يُمكن أن تُؤدي اختلافات الكثافة بين الطبقات الرسوبية المختلفة، كالتَّباعد بين الرمل والطين، إلى ظهور تراكيب لهبية أو قوالب تحميل ، تتشكّل بفعل انقلاب القباب الرسوبية . ^{[ 47 ]} بينما لا تزال الطبقة الرسوبية الفتاتية سائلة، يُمكن أن يُؤدي انقلاب القباب الرسوبية إلى غرق طبقة علوية أكثر كثافة في طبقة سفلية. في بعض الأحيان، تحدث اختلافات الكثافة أو تزداد حدّتها عندما تفقد إحدى أنواع الصخور جفافها. يُمكن ضغط الطين بسهولة نتيجةً للجفاف، بينما يحتفظ الرمل بنفس الحجم ويُصبح أقل كثافة نسبيًا. من ناحية أخرى، عندما يتجاوز ضغط سائل المسام في طبقة رملية نقطةً حرجة، يُمكن للرمل أن يخترق طبقات الطين العلوية ويتدفق عبرها، مُشكّلًا كتلًا غير متجانسة من الصخور الرسوبية تُسمى السدود الرسوبية . يُمكن أن تُشكّل العملية نفسها براكين طينية على السطح حيث اخترقت الطبقات العلوية.

يمكن أن تتشكل السدود الرسوبية أيضًا في المناخات الباردة حيث تتجمد التربة بشكل دائم خلال جزء كبير من السنة. ويمكن أن يؤدي التجوية الصقيعية إلى تكوين شقوق في التربة تمتلئ بالحطام المتساقط من الأعلى. ويمكن استخدام هذه التكوينات كمؤشرات مناخية، بالإضافة إلى كونها هياكل داعمة. ^{[ 48 ]}

يمكن أن تتسبب تباينات الكثافة أيضًا في حدوث تصدعات صغيرة النطاق ، حتى أثناء تقدم الترسيب (التصدع المتزامن مع الترسيب). ^{[ 49 ]} كما يمكن أن يحدث هذا النوع من التصدع عند ترسب كتل كبيرة من الرواسب غير المتصلبة على منحدر، كما هو الحال في الجانب الأمامي للدلتا أو المنحدر القاري . قد تؤدي حالات عدم الاستقرار في هذه الرواسب إلى انزلاق المواد المترسبة ، مما ينتج عنه شقوق وثنيات. تُعرف التراكيب الناتجة في الصخور باسم الطيات والصدوع المتزامنة مع الترسيب، والتي يصعب تمييزها عن الطيات والصدوع التي تشكلها القوى التكتونية المؤثرة على الصخور المتصلبة.

يُطلق على نوع الصخور المتكونة في بيئة ترسيبية معينة اسم السحنة الرسوبية . وتوجد البيئات الرسوبية عادةً جنبًا إلى جنب في تتابعات طبيعية محددة. فالشاطئ، حيث تترسب الرمال والحصى، يكون عادةً محاطًا ببيئة بحرية أعمق تقع على مسافة قريبة من الشاطئ، حيث تترسب رواسب أدق في الوقت نفسه. وخلف الشاطئ، قد توجد كثبان رملية (حيث يكون الرسوب السائد هو الرمل جيد الفرز) أو بحيرة شاطئية (حيث تترسب الطين الناعم والمواد العضوية). ولكل بيئة رسوبية رواسبها المميزة. وعندما تتراكم الطبقات الرسوبية بمرور الوقت، قد تتغير البيئة، مما يؤدي إلى تغيير في السحنة في باطن الأرض في موقع ما. ومن ناحية أخرى، عندما تُتبع طبقة صخرية ذات عمر معين جانبيًا، يتغير نوع الصخور ( الليثولوجيا ) والسحنة في نهاية المطاف. ^{[ 55 ]}

يمكن تمييز السحنات الرسوبية بعدة طرق، وأكثرها شيوعًا هو تصنيفها حسب نوع الصخور (مثل: الحجر الجيري، أو الحجر الطيني، أو الحجر الرملي) أو حسب محتواها من الأحافير . فالمرجان ، على سبيل المثال، لا يعيش إلا في البيئات البحرية الدافئة والضحلة، ولذلك تُعد أحافير المرجان سمة مميزة للسحنات البحرية الضحلة. تُسمى السحنات التي تُحدد بنوع الصخور بالسحنات الصخرية ، بينما تُسمى السحنات التي تُحدد بالأحافير بالسحنات الحيوية . ^{[ 56 ]}

يمكن للبيئات الرسوبية أن تغير مواقعها الجغرافية عبر الزمن. فقد تتحرك الخطوط الساحلية باتجاه البحر عند انخفاض مستوى سطح البحر ( انحسار )، أو عند ارتفاعه ( تقدم ) نتيجةً للقوى التكتونية في قشرة الأرض، أو عند تكوّن دلتا نهرية كبيرة . وفي باطن الأرض، تُسجَّل هذه التحولات الجغرافية للبيئات الرسوبية الماضية في تحولات في السحنات الرسوبية. وهذا يعني أن السحنات الرسوبية يمكن أن تتغير إما بالتوازي أو بالتعامد مع طبقة صخرية افتراضية ذات عمر ثابت، وهي ظاهرة يصفها قانون والثر . ^{[ 57 ]}

تُسمى الحالة التي تتحرك فيها السواحل باتجاه القارة بالتقدم البحري . في حالة التقدم البحري، تترسب الرواسب البحرية العميقة فوق الرواسب الأقل عمقًا، وهو تتابع يُسمى التراكب . أما التراجع البحري فهو الحالة التي تتحرك فيها السواحل باتجاه البحر. في حالة التراجع البحري، تترسب الرواسب الأقل عمقًا فوق الرواسب الأعمق، وهو تتابع يُسمى التراجع . ^{[ 58 ]}

يمكن تمثيل جميع أنواع الصخور من عمر معين على خريطة لإعطاء نظرة عامة على الجغرافيا القديمة . كما يمكن لسلسلة من الخرائط لأعمار مختلفة أن توفر فهمًا لتطور الجغرافيا الإقليمية.

في كثير من الحالات، تتسم التغيرات في السحنات الصخرية وغيرها من السمات الليثولوجية في متواليات الصخور الرسوبية بطبيعة دورية. ويعود سبب هذه الطبيعة الدورية إلى التغيرات الدورية في إمدادات الرواسب والبيئة الرسوبية. وتُعزى معظم هذه التغيرات الدورية إلى الدورات الفلكية . قد تكون الدورات الفلكية القصيرة هي الفرق بين المد والجزر، أو المد الربيعي الذي يحدث كل أسبوعين. وعلى نطاق زمني أوسع، تُعزى التغيرات الدورية في المناخ ومستوى سطح البحر إلى دورات ميلانكوفيتش : وهي تغيرات دورية في اتجاه و/أو موقع محور دوران الأرض ومدارها حول الشمس. وهناك عدد من دورات ميلانكوفيتش المعروفة، والتي تتراوح مدتها بين 10,000 و200,000 سنة. ^{[ 60 ]}

قد تُحدث تغيرات طفيفة نسبيًا في اتجاه محور الأرض أو طول الفصول تأثيرًا كبيرًا على مناخها. ومن الأمثلة على ذلك العصور الجليدية التي شهدها العالم خلال الـ 2.6 مليون سنة الماضية ( العصر الرباعي )، والتي يُعتقد أنها ناجمة عن دورات فلكية. ^{[ 61 ] [ 62 ]} ويمكن أن يؤثر تغير المناخ على مستوى سطح البحر العالمي (وبالتالي على مساحة الترسيب في الأحواض الرسوبية) وعلى كمية الرواسب المتدفقة من منطقة معينة. وفي نهاية المطاف، قد تُحدث تغيرات طفيفة في المعايير الفلكية تغيرات كبيرة في البيئة الرسوبية وعملية الترسيب.