Batuan sedimen merupakan salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorf). Batuan ini terbentuk dari akumulasi, pemadatan, dan sementasi material lepas yang berasal dari pelapukan batuan yang sudah ada sebelumnya, atau dari endapan kimiawi maupun organisme. Proses pembentukan batuan sedimen adalah sebuah siklus geologis panjang yang melibatkan berbagai tahapan penting di permukaan bumi.
Pembentukan batuan sedimen tidak terjadi secara instan, melainkan melalui serangkaian proses yang sering disebut sebagai siklus sedimen. Tahapan ini mencakup pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi (pengendapan), dan litifikasi.
Tahap awal adalah penguraian batuan di permukaan bumi menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil (sedimen) atau larutan kimiawi. Pelapukan dibagi menjadi dua jenis utama:
Setelah material hasil pelapukan terlepas, material tersebut harus dipindahkan dari lokasi asalnya. Proses ini disebut erosi, dan pemindahan material disebut transportasi. Media transportasi utama adalah air (sungai, laut), angin, dan es (gletser).
Sifat transportasi sangat menentukan ukuran butir batuan sedimen yang terbentuk nantinya. Semakin jauh jarak tempuh dan semakin tinggi energi media transport (misalnya arus deras), maka material yang terbawa cenderung semakin halus karena butiran kasar akan tertinggal lebih cepat. Selama transportasi, butiran juga mengalami pembulatan (abrasi) akibat gesekan satu sama lain.
Pengendapan terjadi ketika energi media transportasi menurun drastis. Contohnya, ketika sungai bertemu dengan laut atau ketika angin berhenti bertiup. Material yang lebih berat atau kasar akan mengendap terlebih dahulu, diikuti oleh material yang lebih halus. Endapan ini terakumulasi dalam lapisan-lapisan (strata) di cekungan pengendapan, seperti dasar laut, danau, atau dataran banjir.
Tahap terakhir sebelum menjadi batuan sedimen yang keras adalah diagenesis, yang mencakup pemadatan (kompaksi) dan sementasi.
Batuan sedimen diklasifikasikan berdasarkan asal material penyusunnya. Tiga kategori utama adalah:
Memahami pembentukan batuan sedimen sangat penting dalam geologi karena batuan jenis ini menyimpan catatan penting mengenai kondisi lingkungan purba di bumi, termasuk iklim, tektonik, dan kehidupan masa lalu. Batuan sedimen juga merupakan reservoir utama bagi sumber daya alam seperti air tanah, minyak bumi, dan gas alam.