Dalam studi geologi dan sedimentologi, batuan sedimen dibagi menjadi beberapa kategori utama berdasarkan cara terbentuknya. Salah satu kategori penting adalah batuan sedimen yang terbentuk melalui proses kimiawi, yang kita kenal sebagai sedimen kimiawi. Berbeda dengan batuan sedimen klastik yang terbentuk dari fragmen batuan yang tererosi, sedimen kimiawi adalah hasil langsung dari pengendapan mineral terlarut dari larutan air.
Sedimen kimiawi (atau batuan kimia) terbentuk ketika konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan—biasanya air laut, air danau, atau air tanah—mencapai titik saturasi. Ketika ini terjadi, mineral-mineral yang sebelumnya terlarut mulai mengendap dan membentuk lapisan padat di dasar perairan atau permukaan. Proses pengendapan ini dapat dipicu oleh dua mekanisme utama: perubahan kimiawi dalam larutan atau penguapan (evaporasi) pelarut.
Perubahan kimiawi bisa terjadi karena variasi suhu, tekanan, atau interaksi dengan agen kimia lain. Misalnya, perubahan pH dalam air dapat menyebabkan ion-ion tertentu kehilangan kelarutannya dan mengendap sebagai mineral baru. Contoh klasik dari proses ini adalah pembentukan batu gamping (kalsium karbonat) di mana proses biologis seringkali memicu pengendapan kimiawi, atau presipitasi dari larutan hidrotermal.
Untuk memahami keragaman sedimen kimiawi, para ahli geologi membaginya berdasarkan proses dominan pembentukannya:
Kelompok ini mencakup batuan yang mengendap secara langsung dari larutan karena perubahan kondisi fisik atau kimia. Mineral yang paling sering ditemukan di sini adalah evaporit dan beberapa jenis karbonat. Evaporit terbentuk ketika air yang mengandung garam terlarut (seperti NaCl, Kalsium Sulfat) menguap sepenuhnya. Contoh batuan yang termasuk dalam kategori ini adalah garam batu (halit) dan gipsum. Lingkungan pembentukannya biasanya adalah cekungan tertutup dengan tingkat evaporasi yang tinggi, seperti danau garam purba atau laut dangkal yang terisolasi.
Meskipun secara teknis terbentuk melalui proses kimia (presipitasi), sedimen biokimiawi melibatkan peran aktif organisme hidup. Organisme seperti plankton, kerang, atau alga mengambil ion terlarut dari air untuk membangun cangkang atau kerangka mereka (misalnya, kalsium karbonat). Ketika organisme ini mati, sisa-sisa keras mereka terakumulasi di dasar laut dan, seiring waktu dan tekanan, membentuk batuan sedimen. Batu gamping yang berasal dari cangkang terumbu adalah contoh paling umum dari sedimen kimiawi biokimiawi. Meskipun ada komponen organik, klasifikasi modern seringkali menempatkannya terpisah karena peran vital biota.
Studi terhadap sedimen kimiawi memberikan wawasan yang sangat berharga mengenai kondisi lingkungan di masa lampau. Karena pengendapan mineral-mineral ini sangat sensitif terhadap komposisi air, keberadaan lapisan tebal evaporit menunjukkan periode iklim yang sangat kering dan panas di mana penguapan melebihi input air tawar. Sebaliknya, komposisi isotop dalam batuan karbonat kimiawi dapat digunakan untuk merekonstruksi suhu laut purba dan kadar CO2 atmosfer.
Selain itu, reservoir minyak dan gas seringkali ditemukan terperangkap dalam batuan sedimen kimiawi, terutama dalam formasi garam (yang bersifat plastis dan dapat membentuk jebakan struktural) atau dalam batugamping. Pemahaman mendalam tentang genesis dan properti batuan ini sangat penting dalam eksplorasi sumber daya energi dan pengelolaan sumber daya air tanah, karena formasi kimiawi tertentu dapat bertindak sebagai akuifer atau batuan penutup (seal) yang kedap air.
Secara keseluruhan, sedimen kimiawi mewakili catatan geologis tentang interaksi kompleks antara hidrosfer, atmosfer, dan biosfer. Proses pengendapan yang relatif lambat namun persisten ini menghasilkan batuan yang komposisinya sangat murni, menjadikannya arsip lingkungan yang sangat terperinci bagi para ilmuwan masa kini. Proses ini terus berlangsung hingga hari ini, baik di danau garam gurun maupun di dasar lautan dalam.