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Sedimentación, en las ciencias geológicas, proceso de deposición de un material sólido a partir de un estado de suspensión o solución en un fluido (generalmente aire o agua). En términos generales, también incluye los depósitos de hielo glacial y los materiales recogidos bajo el impulso de la gravedad, como en los depósitos de talud, o las acumulaciones de restos de roca en la base de los acantilados. El término se utiliza comúnmente como sinónimo de petrología sedimentaria y sedimentología.
La física del proceso de sedimentación más común, la sedimentación de las partículas sólidas de los fluidos, se conoce desde hace tiempo. La ecuación de la velocidad de sedimentación formulada en 1851 por G.G. Stokes es el punto de partida clásico para cualquier debate sobre el proceso de sedimentación. Stokes demostró que la velocidad de sedimentación terminal de las esferas en un fluido era inversamente proporcional a la viscosidad del fluido y directamente proporcional a la diferencia de densidad del fluido y del sólido, al radio de las esferas en cuestión y a la fuerza de la gravedad. Sin embargo, la ecuación de Stokes sólo es válida para esferas muy pequeñas (de menos de 0,04 milímetros de diámetro), por lo que se han propuesto diversas modificaciones de la ley de Stokes para partículas no esféricas y de mayor tamaño.
Ninguna ecuación de la velocidad de sedimentación, por muy válida que sea, proporciona una explicación suficiente incluso de las propiedades físicas básicas de los sedimentos naturales. El tamaño de los granos de los elementos clásticos y su clasificación, forma, redondez, tejido y empaquetamiento son el resultado de complejos procesos relacionados no sólo con la densidad y la viscosidad del medio fluido, sino también con la velocidad de traslación del fluido depositante, la turbulencia resultante de este movimiento y la rugosidad de los lechos sobre los que se mueve. Estos procesos también están relacionados con diversas propiedades mecánicas de los materiales sólidos propulsados, con la duración del transporte de los sedimentos y con otros factores poco conocidos.
La sedimentación es generalmente considerada por los geólogos en función de las texturas, estructuras y contenido fósil de los depósitos depositados en diferentes ambientes geográficos y geomórficos. Se han hecho grandes esfuerzos para diferenciar entre depósitos continentales, cercanos a la costa, marinos y otros en el registro geológico. La clasificación de los ambientes y los criterios para su reconocimiento siguen siendo objeto de animados debates. El análisis y la interpretación de los depósitos antiguos han avanzado gracias al estudio de la sedimentación moderna. Las expediciones oceanográficas y limnológicas han arrojado mucha luz sobre la sedimentación en el Golfo de México, el Mar Negro y el Mar Báltico, y en varios estuarios, lagos y cuencas fluviales de todo el mundo.
La sedimentación química se entiende en términos de principios y leyes químicas. Aunque el famoso químico físico J.H. van’t Hoff aplicó los principios del equilibrio de fases al problema de la cristalización de las salmueras y al origen de los depósitos de sal ya en 1905, se hicieron pocos esfuerzos para aplicar la química física a los problemas de la sedimentación química. Más recientemente, sin embargo, se ha investigado el papel del potencial redox (reducción y oxidación mutuas) y del pH (acidez-alcalinidad) en la precipitación de muchos sedimentos químicos, y se ha hecho un esfuerzo renovado para aplicar los principios termodinámicos conocidos al origen de los depósitos de anhidrita y yeso, a la química de la formación de la dolomita y al problema de las ironstones y sedimentos relacionados.
El geoquímico también considera el proceso de sedimentación en términos de los productos químicos finales. Para él, la sedimentación es como un gigantesco análisis químico en el que los constituyentes primarios de la corteza de silicatos de la Tierra se separan unos de otros de forma similar a la que se consigue en el curso de un análisis cuantitativo de material rocoso en el laboratorio. Los resultados de este fraccionamiento químico no son siempre perfectos, pero en general los resultados son notablemente buenos. El fraccionamiento geoquímico, que comenzó en el Precámbrico, ha dado lugar a una enorme acumulación de sodio en el mar, de calcio y magnesio en las calizas y dolomías, de silicio en los cherts estratificados y en las areniscas ortocuarciticas, de carbono en los carbonatos y depósitos carbonosos, de azufre en los sulfatos estratificados, de hierro en las ironstones, etc. Aunque la segregación magmática ha producido, en algunos casos, rocas monominerales como la dunita y la piroxenita, ningún proceso ígneo o metamórfico puede igualar al proceso de sedimentación en cuanto a aislamiento y concentración efectiva de estos y otros elementos.