Il termine sedimentazione indica la deposizione e l’accumulo, su terre emerse o sul fondo di bacini acquei (fiumi, laghi, mari), di materiali di origine inorganica od organica. Questi materiali sono stati in genere trasportati più o meno a lungo dai cosiddetti «agenti esogeni»: acque, venti, ghiacci (figura ►26). Il processo avviene quotidianamente sotto i nostri occhi in diverse aree:

• sul fondo delle valli (depositi fluviali),
• ai piedi delle montagne, dove cadono i frammenti rocciosi che si staccano dalle masse sovrastanti (detriti di falda),
• nel deserto (sabbia eolica),
• sul fondo dei laghi (fanghi argillosi o calcarei) o delle paludi (torba),
• in riva al mare (depositi sabbiosi o ciottolosi),
• in pieno oceano (argille e calcàri).

In ambiente marino o lacustre non di rado si formano sedimenti anche per l’abbondante accumulo di gusci o scheletri di organismi.

Il lento passaggio da sedimenti, formati da frammenti distinti, a rocce sedimentarie vere e proprie avviene per un insieme di fenomeni che prende il nome di diagenesi. Tra questi, il più comune è la litificazione che avviene essenzialmente per compattazione e cementazione.

• La compattazione è dovuta al peso dei materiali che via via si sovrappongono e che, comprimendo i sedimenti sottostanti, riducono gli spazi vuoti (pori) tra i singoli frammenti. Nelle argille, lo spessore può ridursi in tal modo di oltre il 50%.
• La cementazione è prodotta invece da acque che circolano nei sedimenti sfruttando la presenza dei pori e che portano in soluzione alcune sostanze. Col tempo tali sostanze possono precipitare chimicamente e riempire i pori, cementando i granuli. Tra i cementi più comuni ricordiamo la calcite e la silice.

Le rocce sedimentarie vengono suddivise in tre grandi gruppi, che riuniscono ciascuno quelle che si formano in modi simili:

• rocce clastiche (o detritiche);
• rocce organogene (o biogene);
• rocce chimiche.