在美國亞利桑那州西北部的凱巴布高原上，穿流其中的科羅拉多河在高原上切割出19條峽谷，其中最深、最寬、最長的科羅拉多大峽谷，總長達到了驚人的446公裡，平均深度也高達1200米。而成就這世界上最大、最壯觀侵蝕地貌的秘密就在于凱巴布高原層層堆砌的沉積岩。大峽谷的沉積岩是頁岩、砂岩和黏土在近20億年來的地質時期形成的，質地疏松，而且内部軟硬不勻，再經過長期的烈日曝曬和科羅拉多河流域洪流的切割，較脆弱的岩層被風雨剝去，便形成這一自然奇觀。

科羅拉多大峽谷是科羅拉多河層層切割沉積岩的自然傑作

沉積岩作為組成地殼岩石圈的三大岩類(即岩漿岩、沉積岩和變質岩)之一，相對岩漿岩的火成岩之名，沉積岩又被稱為“水成岩”，從字面理解，沉積岩就是水中成層堆積的松散的沉積物，積少成多“壓”出來的岩石。作為裸露在地表的岩石種類，沉積岩在岩石表層占到了75%之多，而岩漿岩和變質岩卻隻有25%，但如果從地球表面到16公裡深的整個岩石圈算，沉積岩就隻占 5%了。

有砂岩、頁岩組成的沉積岩地貌，覆蓋了地表絕大多數地區

組成沉積岩的種類很多，其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩，它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例随沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說，頁岩最多，其次是砂岩，石灰岩數量最少，當然還有諸如礫石、粘土、灰泥和生物殘骸等物質。雖然沉積岩基本聚集在地表層，但沉積岩中所含有的礦産，卻占全部世界礦産蘊藏量的80%，如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦産。還有化石群。

沉積岩層的顔色與地質沉積時期的氣候環境有直接關系

相比地幔岩漿噴出形成的岩漿岩，沉積岩需要大自然“慢工出細活”，花費漫長的時間才能形成，所以沉積岩保存了地層變化的重要信息。不同的曆史時期，地質條件不同，沉積物的成分也有所差異，影響着岩層的色彩，所以地質學家可以根據沉積岩層的顔色，便可大緻推斷出岩層當時的氣候環境。如紫紅的岩層是粉砂岩、泥岩，代表了幹旱炎熱的強氧化氣候環境；黃綠色岩層是泥岩、頁岩，代表了冷涼還原的氣候環境；深灰色的岩層是頁岩和油頁岩，富含有機質和大量動植物化石，代表了溫暖濕潤的氣候環境；而沉積物顔色較淺的岩層，代表了幹旱環境下，流水中鹽分含量較高。

地殼岩石圈物質循環示意圖：即岩漿岩、沉積岩、變質岩之間的轉換

當然沉積岩的形成也需要水、火、風以及各種化學反應共同協作發揮作用，故而沉積岩也可以分為碎屑岩、化學沉積岩、生物沉積岩（比如煤炭）等幾大類。如像一本古老書頁的頁岩，原本緊密貼合在一起的“書頁”僅需敲打便可輕松分離開來，隐藏在其中的遠古動物化石像極了夾在巨型書頁中的标本。此外常發現有生物化石的還有屬于碎屑岩的泥岩，因為組成它的顆粒直徑小于0.004毫米，細小的顆粒沉積更有利于完整地保存化石。

頁岩中保存完好的翼手龍化石

但在動态發展自然界裡，沉積岩的展現方式并沒有那麼整齊劃一。由于風吹日曬、雨水侵蝕，一點點剝落下來的岩石礦物和死去的生物殘骸，被自然力量搬運到平坦低窪的地方逐漸沉積，與其他雜質一起被層層“擠壓”，最後固結成具有水平層級的沉積岩後，地質造山運動也在同時進行，或擡升隆起或斷裂下陷或擠壓褶皺，水平層級的沉積岩像切蛋糕一樣被分成很多塊，各自之間速率和運動方向的不同，便造就了高高低低的階梯地貌格局。

沉積岩的褶皺：凸出部分變成了谷，凹陷的部分變成山，即背斜成谷，向斜成山

沉積岩層也由此變得彎曲變形，像花卷一般，其實也就是地質學上說的“褶皺”。不過也正因為有了地層的褶皺變化，形成了層層峰巒，地球上的地貌才如此多樣。地理學上便給沉積岩褶皺的各個部分取了專有的名字。簡單來講，凸起的波峰部分叫“背斜”，凹陷的波谷部分叫“向斜”。潛意識裡我們可能會覺得凸起的成山、凹處成谷，事實上截然相反，絕大多數沉積岩形成的山峰，往往是凸出部分變成了谷，凹陷的部分變成山。其根源在于沉積岩層的受力不同造成的，即背斜的受力向四周分散，凸出部分岩石疏松，難以抵擋雨蝕風化，頂部被侵蝕成了谷地，而向斜的受力集中，岩層擠壓變得緻密，不易被侵蝕，反而在漫長的時間作用下變成了山峰。

曆經侵蝕、搬運和沉積而成的沉積岩，此後滄海桑田，各種沉積逐次累加，最終形成了地表豐富多彩的形态。

于是風在繼續在吹，水在依舊在流，沉積岩覆蓋的地殼表面也因此活色生香。

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