Batuan sedimen
mana batuan tersebut berada ketika sebelum terjadi pembalikan maupun gaya tektonik lainnya. Flute cast, salah satu tipe sole mark, Utah, Amerika Serikat Batuan sedimen yang tersusun berlapis-lapis disebut lapisan atau strata. Sebuah lapisan didefinisikan sebagai lapisan batuan yang memiliki litologi dan tekstur yang seragam. Lapisan terbentuk oleh pengendapan lapisan sedimen di atas satu sama lain.
Urutan lapisan yang mencirikan batuan sedimen disebut perlapisan. Lapisan tunggal dapat memiliki ketebalan dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter. Lapisan yang lebih halus dan kurang terlihat disebut laminae, dan struktur yang terbentuk di batuan disebut laminasi. Ketebalan laminae biasanya kurang dari beberapa sentimeter. Meskipun perlapisan dan laminasi umumnya dimulai dalam keadaan horizontal di
alam, hal ini tidak selalu terjadi. Pada beberapa lingkungan tertentu, lapisan-lapisan diendapkan pada sudut tertentu. Kadang-kadang beberapa set lapisan dengan orientasi yang berbeda berada di batuan yang sama, struktur yang disebut perlapisan- silang siur (cross bedding). Perlapisan- silang siur terjadi ketika erosi skala kecil terjadi selama deposisi, memotong bagian perlapisan. Perlapisan yang baru lalu terjadi membentuk sudut terhadap perlapisan yang lebih tua.
Kebalikan dari perlapisan- silang siur adalah paralel laminasi, dimana setiap lapisan sedimen saling sejajar satu sama lain. Pada laminasi, perbedaan umumnya disebabkan oleh perubahan siklus dalam pasokan sedimen yang disebabkan, misalnya, oleh perubahan musiman dalam curah hujan, suhu atau kegiatan biokimia. Lamina yang mewakili perubahan musim (mirip dengan lingkaran
pohon) disebut varve. Setiap batuan sedimen terdiri dari lapisan dengan skala milimeter bahkan lebih halus lagi yang diberi nama dengan istilah umu laminit. Beberapa batuan tidak memiliki laminasi sama sekali; karakter struktural mereka disebut struktur masif.
Perlapisan berusun (graded bedding) adalah struktur dimana lapisan dengan ukuran butir yang lebih kecil terjadi di atas lapisan dengan butiran lebih besar. Struktur ini terbentuk ketika air yang mengalir cepat berhenti mengalir. Klas- klas yang lebih besar dan berat mengendap lebih dulu baru kemudian klas- klas yang lebih kecil. Meskipun perlapisan bersusun dapat terbentuk
dalam berbagai lingkungan yang berbeda, struktur ini adalah karakteristik utama pada arus turbidit. Bentuk lapisan (bedform atau bentuk permukaan perlapisan tertentu) dapat menjadi indikasi untuk lingkungan sedimen tertentu juga. Contoh- contoh bentuk lapisan termasuk bukit (dune) dan tanda riak (ripple mark). Tapak riak (sole mark), seperti tanda alat (tool mark) dan cetakan suling
(flute cast), merupakan hasil galian pada lapisan sedimen yang diawetkan. Bentuknya memanjang dan sering digunakan sebagai indikasi arah aliran pada saat proses pengendapan berlangsung.
Tanda riak juga terbentuk dalam air yang mengalir. Ada dua jenis: gelombang riak asimetris (asymmetric wave ripples) dan arus riak simetris (symmetric current ripples). Lingkungan dimana saat ini berada dalam satu arah, seperti sungai, menghasilkan riak asimetris. Semakin lama sayap riak tersebut berorientasi berlawanan dengan arah arus. Gelombang riak terjadi dalam lingkungan dimana arus terjadi pada semua arah, seperti permukaan pasang surut.
Lumpur retak atau mudcrack terbentuk akibat dehidrasi sedimen yang kadang-kadang terjadi di atas permukaan air. Struktur seperti ini umumnya ditemukan di permukaan pasang surut atau titik bar (point bar) di sepanjang sungai.
Struktur sedimen sekunder adalah struktur pada batuan sedimen yang terbentuk setelah pengendapan. Struktur tersebut terbentuk oleh proses kimia, fisika dan biologi di dalam sedimen. Mereka bisa menjadi indikator untuk keadaan lingkungan setelah deposisi. Beberapa dapat digunakan sebagai kriteria umur relatif batuan. Kehadiran material organik dalam sedimen dapat meninggalkan jejak lebih dari sekadar fosil.
Jejak- jejak terawetkan dan liang (burrow) adalah contoh jejak fosil (juga disebut ichnofossil). Beberapa jejak fosil seperti cetakan kaki dinosaurus atau manusia purba dapat menangkap imajinasi manusia, tetapi jejak tersebut relatif jarang. Kebanyakan fosil jejak adalah liang moluska atau arthropoda. Burrowing ini disebut bioturbasi oleh ahli sedimentologi. Bioturbasi dapat menjadi
indikator yang berharga dari lingkungan biologi dan ekologi setelah sedimen diendapkan. Di sisi lain, aktivitas burrowing organisme dapat menghancurkan struktur-struktur sedimen primer lain, yang membuat rekonstruksi menjadi lebih sulit.
Struktur sekunder juga dapat terbentuk oleh diagenesis atau pembentukan tanah (pedogenesis) ketika sedimen tersingkap di atas permukaan air. Contoh struktur diagenesa umum dalam batuan karbonat adalah stylolit. Stylolit adalah bidang yang tidak teratur dimana material terlarutkan menjadi pori-pori fluida di dalam batuan. Hasil presipitasi dari spesies kimia tertentu dapat mewarnai batuan, atau
disebut juga pembentukan konkresi (concretion). Konkresi merupakan kurang lebih tubuh konsentris dengan komposisi yang berbeda dari batuan induk. Pembentukan mereka dapat terjadi akibat presipitasi lokal akibat perbedaan kecil dalam komposisi atau porositas batuan induk, seperti di sekitar fosil, di dalam liang atau di sekitar akar tanaman. Pada batuan karbonat seperti
batugamping dan rijang, konkresi mudah ditemukan. Sedangkan batupasir terestrial dapat memiliki konkresi besi. Konkresi kalsit di batulempung disebut konkresi septarian.
Setelah pengendapan, proses fisik dapat merusak sedimen, membentuk struktur-struktur sekunder kelas tiga. Kontras densitas antar setiap lapisan sedimen yang berbeda, seperti antara pasir dan lempung, bisa mengakibatkan struktur api (flame structure) atau cetakan beban (load cast), yang dibentuk oleh diapirisme terbalik. Diapirisme menyebabkan lapisan atas yang lebih padat tenggelam ke dalam lapisan
lainnya. Kadang-kadang, kontras densitas dapat terjadi ketika salah satu satuan batuan mengalami dehidrasi. Lempung dapat dengan mudah dikompresi sebagai akibat dari dehidrasi, sedangkan pasir mempertahankan volume yang sama namun menjadi relatif kurang padat akibat dehidrasi. Di sisi lain, ketika tekanan fluida pori di dalam lapisan pasir melampaui titik kritis, pasir dapat mengalir melalui
lapisan lempung di atasnya, membentuk tubuh diskordan dari batuan sedimen yang disebut dike sedimen (proses yang sama dapat membentuk gunung berapi lumpur di permukaan).
Sebuah dike sedimen juga dapat terbentuk di iklim dingin dimana tanah secara permanen beku selama hampir sepanjang tahun. Pelapukan frost dapat membentuk retakan di tanah yang dapat terisi dengan puing-puing dari atas. Struktur tersebut dapat digunakan sebagai indikator iklim urutan pembentukan.
Kontras padatan juga dapat menyebabkan patahan skala kecil, bahkan saat sedimentasi berlangsung (syn-sedimentaru fault). faulting tersebut juga dapat terjadi ketika massa besar sedimen tak terlitifikasi tersimpan di lereng, seperti di sisi depan dari delta atau lereng benua. Ketidakstabilan dalam sedimen tersebut dapat mengakibatkan longsor (slumping). Struktur yang dihasilkan pada batuan akibat proses
tersebut yakni lipatan dan patahan sinsedimentasi, yang sulit sekali dibedakan dengan patahan dan lipatan yang diakibatkan oleh gaya tektonik.
Situasi dimana batuan sedimen terbentuk disebut lingkungan pengendapan. Setiap lingkungan pengendapan memiliki kombinasi karakteristik proses geologi dan situasi yang berbeda. Jenis sedimen yang diendapkan tidak hanya bergantung pada sedimen yang diangkut ke suatu tempat, tetapi juga bergantung pada lingkungan pengendapan itu sendiri.