Sedimenttikivet ovat sedimentistä muodostuneita kiviä. Ne kerrostuvat ajan kuluessa, ja niissä on usein kerroksia, jotka näkyvät kallioissa. Muita kivilajeja ovat magmakivet ja metamorfiset kivet. Sedimenttikivet muodostuvat erilaisten luonnonvoimien vaikutuksesta, ja ne kertovat usein ympäristön olosuhteista siihen aikaan, kun kerrokset syntyivät.

Sedimentit muodostuvat yleensä merten ja järvien pohjalle laskeutuvasta aineksesta. Materia sisältää pieniä palasia muista kivistä sekä kuolleita eläimiä, kasveja ja mikro-organismeja. Myös epäorgaanisia kemikaaleja voi saostua vedessä olevasta liuoksesta. Kolme yleisintä sedimenttikiveä ovat kalkkikivi, hiekkakivi ja liuske. Näiden lisäksi tavataan esimerkiksi konglomeraatteja, brekssioita, evaporitteja (suolakerrostumia), hiiltä ja kitiä.

Sedimenttikivet peittävät 75–80 prosenttia maapallon maa-alasta, mutta niiden osuus maankuoresta on vain 5 prosenttia. Eri sedimenttikivityyppien suhteelliset esiintymät ovat seuraavat:

  • Liuskeet (savikivet, siltikivet) — noin 50–65 % kaikista sedimenttikivistä. Hienojakoiset, usein kerrostuneet ja heikosti läpäisevät.
  • Hiekkakivet — noin 20–25 %. Karkeampirakeisia, usein hyvät läpäisevyysominaisuudet (porous, permeable).
  • Kalkkikivet — noin 10–20 %. Yleensä orgaanisen tai kemiallisen alkuperän muodostamia; tärkeitä rakennuskiviä ja kallioperän karstimuodostumien aiheuttajia.
  • Muut (konglomeraatit, breksiat, evaporiitit, hiili, kiti) — alle 10 %. Sisältävät mm. laavakivien murentumia, suolakerrostumia ja orgaanisia kasviaineksia.

Muodostuminen ja prosessit

Sedimenttikivien synty voidaan jakaa vaiheisiin: rapautuminen ja mekaaninen murentuminen, kuljetus (vesi, tuuli, jäätikkö), deposiitti eli laskeutuminen ja kerrostuminen sekä litifikaatio (kovettuminen). Litifikaatiossa irtonainen sedimenti muuttuu kiveksi painon alla ja sementin (esim. piidioksidi, kalsiumkarbonaatti tai rautaoksidi) saostuessa rakeiden väliin. Prosessit, jotka tapahtuvat sedimentin kertymisen jälkeen mutta ennen metamorfismia, kuuluvat diageeneesiin.

Tyypit ja luokittelu

Sedimenttikivet voidaan luokitella alkuperän mukaan kolmeen pääryhmään:

  • Klastiset (murtuneista kivistä peräisin) — mm. hiekka-, silt- ja savikivet, konglomeraatit. Luokitellaan rakeen koon perusteella (graniitti- tai soramateriaalista hienojakoiseen saveen).
  • Kemialliset — muodostuvat liuoksen saostuessa (esim. evaporiitit kuten kipsi ja halidi, sekä tietyt kalkkikivet ja kiti).
  • Orgaaniset — muodostuvat eloperäisestä aineksesta (esim. hiili, tietyt kalkkikivet, joissa runsaasti fossiilisia jäänteitä).

Sedimentaariateriaalin merkittävät piirteet

  • Kerroksellisuus (stratifikaatio) — selkeä kerroksellisuus on sedimenttikiville tyypillinen piirre.
  • Rakennepiirteet — kuten kerrostuminen, ristikerroksellisuus (cross-bedding), aaltojäljet (ripple marks), graded bedding (pisterakeisuuden vaihtelu) auttavat tulkitsemaan alkuperäistä ympäristöä.
  • Fossiilit — monissa sedimenttikivissä säilyy fossiileja, jotka antavat tietoa menneistä ilmastoista, meristä ja eliöyhteisöistä.
  • Porositeetti ja permeabiliteetti — vaikuttavat siihen, miten vesi, öljy tai kaasu varastoituu ja liikkuu kiviaineksessa; esimerkiksi hiekkakivillä usein hyvä läpäisevyys, liuskeilla huono.

Esiintymisympäristöt

Sedimenttikiviä syntyy hyvin erilaisissa ympäristöissä:

  • Maakunnalliset/maakuntaiset ympäristöt — joet, järvet, jäätiköt, aavikot (tuuli), joissa syntyy konglomeraatteja, hiekkoja ja saveja.
  • Rannikko- ja deltaympäristöt — hiekkarannat, suistot ja laguunit.
  • Merelliset ympäristöt — matalat merialueet, mannerlaatat, koralliriutat ja syvänmeren kerrostumat; täällä muodostuu mm. kalkkikiviä, silttikerrostumia ja turbiditteja.

Taloudellinen ja tieteellinen merkitys

Sedimenttikivet ovat tärkeitä useasta syystä: ne muodostavat veden, öljyn ja maakaasun varastokerroksia, sisältävät hiiliesiintymiä (polttoaineet), toimivat rakennusmateriaalina (kalkkikivi, hiekkakivi) ja antavat geologeille tietoa menneisistä ympäristöistä ja ilmastoista. Sedimenttien ja sedimenttikivien tutkimus (sedimentologia, stratigrafia) on keskeistä esimerkiksi öljy- ja luonnonvaratutkimuksissa sekä paleontologiassa.

Yhteenvetona: sedimenttikivet syntyvät kerrostumalla, litifikaatiolla ja diageeneesillä, ja niiden monimuotoisuus heijastaa sekä lähdemateriaalin että kuljetus- ja deposiittiepäolosuhteiden vaihtelua. Ne peittävät suuren osan maapallon pinnasta, vaikka muodostavat vain pienen osan maankuoren tilavuudesta.