Batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan, bersama dengan batuan beku dan batuan metamorf. Jenis batuan ini terbentuk di permukaan bumi atau dekat permukaan melalui proses pengendapan (deposisi) material padat yang terlepas dari batuan lain, baik melalui pelapukan fisik maupun kimia, atau melalui aktivitas biologis. Material yang terakumulasi ini kemudian mengalami pemadatan dan sementasi (litifikasi) seiring waktu.
Proses pembentukan batuan sedimen biasanya terjadi di lingkungan yang memiliki air mengalir, angin, atau es, yang bertindak sebagai agen transportasi. Material yang terangkut ini kemudian mengendap di cekungan sedimen, seperti dasar laut, danau, atau dataran banjir. Pemahaman mengenai batuan sedimen sangat penting karena lapisan-lapisan batuan ini menyimpan catatan sejarah geologi, iklim purba, dan keberadaan kehidupan masa lalu dalam bentuk fosil.
Secara umum, batuan sedimen diklasifikasikan berdasarkan komposisi dan mekanisme pembentukannya. Berikut adalah lima jenis batuan sedimen utama yang sering dijumpai dalam studi geologi:
Batuan klastik terbentuk dari fragmen atau pecahan batuan yang sudah ada sebelumnya (disebut klast). Proses pembentukannya melibatkan pelapukan, erosi, transportasi, dan akhirnya pengendapan fragmen tersebut. Ukuran butiran adalah kriteria utama dalam klasifikasi jenis klastik. Semakin jauh butiran diangkut, semakin bulat dan terpilah (terseleksi ukurannya) butiran tersebut. Contoh paling umum meliputi konglomerat (butiran kasar dan bulat), batupasir (ukuran pasir), dan serpih atau lempung (butiran sangat halus).
Batuan jenis ini terbentuk ketika mineral-mineral terlarut dalam air (solusi) mengendap secara kimiawi karena perubahan kondisi lingkungan, seperti evaporasi (penguapan air) atau perubahan temperatur dan tekanan. Proses pengendapan ini tidak melibatkan transportasi fragmen fisik yang besar. Contoh klasik dari batuan sedimen kimia adalah batuan evaporit, seperti garam batu (halit) dan gipsum, yang terbentuk ketika air laut menguap di lingkungan tertutup. Kalsit yang mengendap membentuk batuan seperti batugamping oolitik juga termasuk dalam kategori ini.
Batuan sedimen organik adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi sisa-sisa organisme hidup, baik tumbuhan maupun hewan. Komponen utama penyusunnya adalah materi organik yang terlepas atau kerangka mineral dari organisme tersebut. Batugamping adalah contoh utama; jika batugamping ini tersusun dari cangkang atau kerangka moluska dan foraminifera, ia disebut batugamping bioklastik atau fosiliferous. Batubara juga merupakan batuan sedimen organik yang terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan purba yang terkubur dan mengalami karbonisasi.
Meskipun secara teknis adalah sub-jenis dari batuan klastik, batupasir sangat penting sehingga sering diklasifikasikan terpisah karena melimpahnya di kerak bumi. Batupasir tersusun terutama dari butiran kuarsa atau feldspar dengan ukuran butiran setara pasir (0,0625 mm hingga 2 mm). Batupasir sangat berguna dalam eksplorasi minyak dan gas karena porositasnya yang relatif tinggi, memungkinkannya berfungsi sebagai reservoir fluida. Jenisnya bervariasi berdasarkan mineral penyusun matriks dan semen pengikatnya (misalnya, arkose yang kaya feldspar atau batupasir kuarsa yang hampir murni kuarsa).
Serpih dan batuan lanau (mudstone) merupakan batuan sedimen klastik berbutir sangat halus, dengan diameter butiran kurang dari 0,004 mm (untuk lempung) dan 0,0625 mm (untuk lanau). Batuan ini terbentuk di lingkungan energi air yang sangat rendah, seperti dasar laut dalam atau danau tenang. Serpih dicirikan oleh sifatnya yang mudah pecah menjadi lapisan-lapisan tipis (fissility), sementara batulumpur (mudstone) tidak menunjukkan sifat pemisahan tersebut. Batuan ini sering menjadi batuan induk (source rock) dalam pembentukan hidrokarbon karena kemampuannya memerangkap materi organik.
Batuan sedimen mencakup sekitar 75% dari semua batuan di permukaan bumi, meskipun volumenya hanya sekitar 5% dari seluruh volume kerak bumi. Keistimewaan ini menjadikannya fokus utama dalam bidang geologi karena tiga alasan mendasar: pertama, ia menyediakan catatan sejarah geologis dan lingkungan pengendapan; kedua, ia menjadi sumber utama untuk material bangunan (kapur, gipsum); dan ketiga, ia berfungsi sebagai wadah (reservoir) bagi sumber daya vital seperti air tanah, minyak bumi, dan gas alam. Memahami bagaimana 5 jenis batuan ini terbentuk membantu para ilmuwan merekonstruksi kondisi bumi di masa lampau.