Concettualmente, un ambiente sedimentario è definibile come «l'insieme delle condizioni fisiche, chimiche e biologiche dell'area in cui un sedimento si accumula» (Krumbein e Sloss, 1963). Dal punto di vista fisico, è possibile descriverlo come una parte della superficie terrestre fisicamente, chimicamente e biologicamente distinguibile dalle aree adiacenti, caratterizzata sia da una unità geomorfologica di forma e dimensioni definite sia da processi erosivi e deposizionali ben definiti ed interagenti fra di loro.
La disciplina della geologia che si occupa dello studio degli ambienti sedimentari attuali e del riconoscimento degli ambienti sedimentari, attraverso l'analisi delle rocce sedimentarie del passato, è la sedimentologia.
Gli ambienti sedimentari si classificano in relazione ai processi sedimentari dominanti (ad es.: correnti fluviali, correnti eoliche, correnti torbide...), al mezzo in cui avviene la sedimentazione (subaerea, subacquea...), alle condizioni climatiche (caldo, freddo, arido, umido...), alla fisiografia del territorio (bacino lacustre, foce fluviale, scarpata continentale...), alla tipologia dei sedimenti (carbonatici, terrigeni, organici...).
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