Les roches sédimentaires se forment sous nos yeux à la surface de la terre ; leur connaissance est donc solidement établie. Leur genèse est gouvernée par l’enchaînement des processus suivants :

1-Altération et érosion

Pesanteur, mouvement des eaux, glaciers, vents, agressions chimiques vont se conjuguer pour dégrader et user les roches en surface. Il en résulte une libération de matériaux.

2- Transports

Ces matériaux sont transportés par les eaux courantes ; le vent peut mobiliser les plus petits d’entre eux.

3- Sédimentation

Lorsque l’énergie du transporteur devient insuffisante, les matériaux se déposent dans un milieu généralement aquatique (mer, lac, rivière). L’ensemble des dépôts de sédiments va s’organiser en couches horizontales de plus en plus récentes du bas vers le haut.

4- Diagenèse

Le sédiment se transforme en roche. Dès le dépôt, la matière organique du sédiment est dégradée par des micro-organismes. Lors de l’enfouissement du sédiment, la pression due à la surcharge implique l’expulsion de l’eau, il y a compaction puis cimentation des grains. Une déshydratation très poussée, due au gradient géothermique croissant avec l’enfouissement (environ 30°C par kilomètre d’enfoncement), conduira à la recristallisation des grains : les sables évolueront en grès, les boues, selon leur nature, se transformeront en calcaires, argiles...

Les sédiments sont constitués de particules d’origines variées : débris de roches préexistantes arrachées par l’érosion, fragments d’origine biologique (coquillages, débris végétaux)) ou cristaux microscopiques provenant de la précipitation de solutions concentrées en sels minéraux. Ils donneront donc des roches sédimentaires d’origines détritique, chimique, biologique ou mixte (biochimique par exemple).

Par ailleurs, les milieux de dépôt sont parfois peuplés par les êtres vivants (animaux ou végétaux), on comprend donc que les roches sédimentaires puissent contenir des fossiles.