หินโคลนเป็นหินตะกอนซิลิกาเนื้อละเอียด ชนิดหนึ่ง ประเภท ของหินโคลนมีหลากหลาย ได้แก่หินทรายแป้งหินดินเหนียวหินโคลนและหินดินดานอนุภาคส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นหินมีขนาดเล็กกว่า1/16 ม ม . ( 0.0625  มม.; 0.00246 นิ้ว) ซึ่งเล็กเกินกว่าจะศึกษาได้ง่ายในภาคสนาม เมื่อมองเผินๆ หินประเภทต่างๆ ดูคล้ายกันมาก แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญในด้านองค์ประกอบและการตั้งชื่อ

มีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของหินโคลน อุปสรรคสำคัญบางประการในการจำแนกประเภท ได้แก่:

1. หินโคลนเป็นหินตะกอนที่ผู้คนเข้าใจน้อยที่สุดและมีการศึกษาค้นคว้าน้อยที่สุดกลุ่มหนึ่งเท่าที่เคยมีมา
2. การศึกษาส่วนประกอบของหินโคลนนั้นทำได้ยาก เนื่องจากขนาดที่เล็กมากและความเสี่ยงต่อการผุกร่อนบนพื้นผิว
3. และที่สำคัญที่สุด นักวิทยาศาสตร์ยอมรับมากกว่าหนึ่งระบบการจำแนกประเภท

หินโคลนประกอบขึ้นเป็น 50% ของหินตะกอนในบันทึกทางธรณีวิทยาและเป็นแหล่งสะสมที่แพร่หลายที่สุดบนโลก ตะกอนละเอียดเป็นผลผลิตที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของการกัดเซาะและตะกอนเหล่านี้มีส่วนทำให้หินโคลนมีอยู่ทั่วไป^{[ 1 ]}เมื่อความดันเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปแร่ดินเหนียว ที่เป็นแผ่น อาจเรียงตัวกัน ทำให้เกิดการเรียงตัวเป็นชั้นขนาน ( การแตกตัว ) วัสดุที่มีชั้นละเอียดนี้ซึ่งแตกตัวเป็นชั้นบาง ๆ ได้ง่ายเรียกว่าหินดินดานซึ่งแตกต่างจากหินโคลนการขาดการแตกตัวหรือการเรียงตัวเป็นชั้นในหินโคลนอาจเกิดจากเนื้อสัมผัสเดิม เช่น การมีเม็ดที่ไม่เป็นแผ่นซึ่งรบกวนโครงสร้างระหว่างการรวมตัว^{[ 2 ]}หรือเกิดจากการรบกวนการเรียงตัวเป็นชั้นโดยสิ่งมีชีวิตที่ขุดรูในตะกอนก่อนการ แข็งตัว

ตั้งแต่ยุคเริ่มต้นของอารยธรรม เมื่อมีการทำเครื่องปั้นดินเผาและอิฐดินเหนียวด้วยมือ จนถึงปัจจุบัน หินโคลนมีความสำคัญมาโดยตลอด หนังสือเล่มแรกเกี่ยวกับหินโคลน ชื่อGeologie des Argilsโดย Millot ตีพิมพ์ในปี 1964 แต่บรรดานักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และผู้ผลิตน้ำมันต่างเข้าใจถึงความสำคัญของหินโคลนมาตั้งแต่การค้นพบBurgess Shaleและความสัมพันธ์ระหว่างหินโคลนกับน้ำมัน วรรณกรรมเกี่ยวกับหินชนิดนี้ซึ่งพบได้ทั่วไปได้เพิ่มมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเทคโนโลยีก็พัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้สามารถวิเคราะห์ได้ดียิ่งขึ้น

ตามคำจำกัดความแล้ว หินโคลนประกอบด้วย อนุภาค ขนาดโคลน อย่างน้อยร้อยละห้าสิบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โคลนประกอบด้วย อนุภาคขนาด ตะกอนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1/16 – 1/256 ^{มิลลิเมตร}และ อนุภาค ขนาดดินเหนียวที่มีขนาดเล็กกว่า 1/256 มิลลิเมตร

หินโคลนส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ดินเหนียว ควอตซ์และเฟลด์สปาร์ นอกจาก นี้ยังอาจมีอนุภาคต่อไปนี้ที่มีขนาดเล็กกว่า 63 ไมโครเมตร ได้แก่แคลไซต์โดโลไมต์ไซเดอไรต์ไพไรต์มาร์คาไซต์แร่หนักและแม้แต่คาร์บอนอินทรีย์^{[ 1 ]}

มีคำพ้องความหมายหลายคำสำหรับหินซิลิกาคลัสติกเนื้อละเอียดที่มีส่วนประกอบขนาดเล็กกว่า 1/256 มิลลิเมตรขึ้นไปถึงร้อยละห้าสิบหินโคลนหินดินดาน หิน ลูไทต์และหินอาร์จิลไลต์เป็นคำที่ใช้กันทั่วไปหรือเป็นคำรวม แต่คำว่า "หินโคลน" ได้กลายเป็นคำที่นักธรณีวิทยาตะกอนและผู้เขียนนิยมใช้มากขึ้นเรื่อยๆ

คำว่า "หินโคลน" ช่วยให้สามารถแบ่งย่อยหินทรายแป้งหินดินเหนียวหินโคลน หินอาร์จิไลต์และหินดินดาน ได้ อีก ตัวอย่างเช่น หินทรายแป้งจะมีเม็ดขนาดมากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเทียบเท่ากับ 1/16 - 1/256 มิลลิเมตร "หินดินดาน" หมายถึงความสามารถในการแตกตัวได้ง่าย หรือแตกขนานกับชั้นหิน หินทรายแป้ง หินโคลน และหินดินเหนียว หมายถึงเศษหินที่แข็งตัวหรือกลายเป็นหินโดยไม่มีความสามารถในการแตกตัว^{[ 3 ]}

โดยรวมแล้ว คำว่า "หินโคลน" อาจเป็นคำที่เหมาะสมที่สุด เพราะช่วยให้สามารถแบ่งหินตามสัดส่วนของเม็ดแร่ที่ประกอบขึ้นเป็นหิน และขนาดของเม็ดแร่เหล่านั้นได้ ไม่ว่าจะเป็นตะกอน ดินเหนียว หรือโคลน

หินดินเหนียวเป็นหินโคลนที่แข็งตัวและไม่สามารถแยกออกจากกันได้ หินที่จะถือว่าเป็นหินดินเหนียวได้นั้น ต้องมีดินเหนียว ( ฟิลโลซิลิเคต ) อย่างน้อยร้อยละห้าสิบ โดยมีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 1/256 มิลลิเมตรแร่ดินเหนียวเป็นส่วนประกอบสำคัญของหินโคลน และเป็นส่วนประกอบที่มีปริมาณมากที่สุดเป็นอันดับหนึ่งหรือสองเมื่อพิจารณาจากปริมาตร แร่ดินเหนียวทำให้โคลนมีความเหนียวและยืดหยุ่น หรือสามารถไหลได้ โดยทั่วไปแร่ดินเหนียวจะมีขนาดเล็กมากและเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดที่พบในหินโคลน อย่างไรก็ตาม ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ เหล็กออกไซด์ และคาร์บอเนตก็สามารถผุพังจนมีขนาดเท่ากับเม็ดแร่ดินเหนียวทั่วไปได้เช่นกัน^{[ 4 ]}

สำหรับการเปรียบเทียบขนาด อนุภาคขนาดดินเหนียวมีขนาด 1/1000 ของเม็ดทราย ซึ่งหมายความว่าอนุภาคดินเหนียวจะเคลื่อนที่ได้ไกลกว่า 1000 เท่าที่ความเร็วน้ำคงที่ ดังนั้นจึงต้องการสภาวะที่เงียบสงบกว่าสำหรับการตกตะกอน^{[ 3 ]}

การก่อตัวของดินเหนียวเป็นที่เข้าใจกันดี และสามารถเกิดขึ้นได้จากดิน เถ้าภูเขาไฟ และธารน้ำแข็ง หินโคลนโบราณเป็นอีกแหล่งหนึ่ง เนื่องจากผุพังและสลายตัวได้ง่าย เฟลด์สปาร์ แอมฟิโบล ไพรอกซีน และแก้วภูเขาไฟเป็นแหล่งกำเนิดหลักของแร่ดินเหนียว^{[ 4 ]}

หินโคลนเป็นหินตะกอนซิลิกาคลัสติกที่ประกอบด้วยอนุภาคขนาดตะกอนและดินเหนียวผสมกัน (อย่างน้อย 1/3 ของแต่ละชนิด) ^{[ 5 ]}

คำว่า "หินโคลน" ไม่ควรสับสนกับระบบการจำแนกประเภทหินปูนของดันแฮม ในระบบการจำแนกประเภทของดันแฮม หินโคลนคือหินปูนใดๆ ที่มีเม็ดคาร์บอเนตน้อยกว่าร้อยละสิบ โปรดทราบว่า หินโคลนซิลิกาคลาสติกไม่เกี่ยวข้องกับเม็ดคาร์บอเนต ฟรีดแมน แซนเดอร์ส และโคปาสกา-เมอร์เคล (1992) แนะนำให้ใช้คำว่า "หินโคลนปูน" เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับหินซิลิกาคลาสติก

หินทรายแป้งเป็นหินโคลนที่แข็งตัวและไม่สามารถแตกแยกได้ หินที่จะถูกเรียกว่าหินทรายแป้งได้นั้น ต้องมีส่วนประกอบของอนุภาคขนาดทรายแป้งมากกว่าร้อยละห้าสิบ ทรายแป้งคืออนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าทราย (1/16 มิลลิเมตร) และใหญ่กว่าดินเหนียว (1/256 มิลลิเมตร) เชื่อกันว่าทรายแป้งเป็นผลมาจากการผุพังทางกายภาพ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวและการละลาย การขยายตัวเนื่องจากความร้อน และการคลายตัวของแรงดัน การผุพังทางกายภาพไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีใดๆ ในหิน และอาจสรุปได้ว่าเป็นการแตกแยกทางกายภาพของหิน

หนึ่งในบริเวณที่มีปริมาณตะกอนดินเหนียวสูงที่สุดบนโลกคือเทือกเขาหิมาลัย ซึ่งหินฟิลไลต์ได้รับปริมาณน้ำฝนสูงถึง 5-10 เมตร (16-33 ฟุต) ต่อปี ควอตซ์และเฟลด์สปาร์เป็นองค์ประกอบหลักของตะกอนดินเหนียว และตะกอนดินเหนียวมักไม่เกาะตัวกัน ไม่เป็นพลาสติก แต่สามารถเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวได้ง่าย

มีวิธีทดสอบง่ายๆ ที่สามารถทำได้ในภาคสนามเพื่อตรวจสอบว่าหินนั้นเป็นหินทรายแป้งหรือไม่ นั่นคือการนำหินมาแตะกับฟัน หากหินรู้สึก "สากๆ" เมื่อสัมผัสกับฟัน แสดงว่าเป็นหินทรายแป้ง

หินดินดานเป็นหินโคลนเนื้อละเอียด แข็ง มีลักษณะเป็นชั้น ประกอบด้วยแร่ดินเหนียว ควอตซ์ และเฟลด์สปาร์ หินดินดานแข็งตัวและแตกแยกได้ ต้องมีอนุภาคอย่างน้อย 50 เปอร์เซ็นต์ที่มีขนาดเล็กกว่า 0.062 มิลลิเมตร คำนี้ใช้เฉพาะกับหินที่มีดินเหนียวเป็น ส่วนประกอบ เท่านั้น

หินดินดานมีหลายชนิด รวมถึงหินดินดานที่มีแคลเซียมและหินดินดานที่มีสารอินทรีย์สูง อย่างไรก็ตาม หินดินดานสีดำ หรือหินดินดานที่มีสารอินทรีย์สูง สมควรได้รับการประเมินเพิ่มเติม เพื่อให้หินดินดานเป็นหินดินดานสีดำได้ จะต้องมีคาร์บอนอินทรีย์มากกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์หินต้นกำเนิด ที่ดี สำหรับไฮโดรคาร์บอนสามารถมีคาร์บอนอินทรีย์ได้มากถึงยี่สิบเปอร์เซ็นต์ โดยทั่วไป หินดินดานสีดำจะได้รับคาร์บอนจากสาหร่ายซึ่งเน่าเปื่อยและก่อตัวเป็นตะกอนที่เรียกว่าซาโปรเปลเมื่อตะกอนนี้ถูกทำให้ร้อนที่ความดันที่ต้องการ ที่ความลึกสามถึงหกกิโลเมตร (1.8 - 3.7 ไมล์) และอุณหภูมิ 90–120 °C (194–248 °F) มันจะก่อตัวเป็นเคโรเจนเคโรเจนสามารถให้ความร้อนและให้ผลผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติได้มากถึง 10–150 แกลลอนสหรัฐ (0.038–0.568 ลูกบาศก์เมตร⁾ต่อหินหนึ่งตัน^{[ 3 ]}

หินชนวนเป็นหินโคลนแข็งที่ผ่านกระบวนการแปรสภาพและมีรอยแตกแยกที่ชัดเจน ผ่านกระบวนการแปรสภาพที่อุณหภูมิระหว่าง 200–250 °C (392–482 °F) หรือการเสียรูปอย่างรุนแรง เนื่องจากหินชนวนเกิดขึ้นในระดับการแปรสภาพที่ต่ำกว่า โดยพิจารณาจากความดันและอุณหภูมิ หินชนวนจึงยังคงรักษาชั้นหินไว้ได้ และสามารถนิยามได้ว่าเป็นหินเนื้อละเอียดแข็ง^{[ 4 ]}

หินชนวนมักใช้สำหรับทำหลังคา พื้น หรือกำแพงหินแบบโบราณ มีรูปลักษณ์ที่สวยงาม และการแตกตัวที่เรียบเนียนและสมบูรณ์แบบเป็นที่ต้องการ

หินโคลนส่วนใหญ่ก่อตัวในมหาสมุทรหรือทะเลสาบ เนื่องจากสภาพแวดล้อมเหล่านี้มีน้ำนิ่งซึ่งจำเป็นต่อการสะสมตัว แม้ว่าหินโคลนจะพบได้ในทุกสภาพแวดล้อมการสะสมตัวบนโลก แต่ส่วนใหญ่พบในทะเลสาบและมหาสมุทร

ปริมาณน้ำฝนที่มากก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ที่จำเป็นต่อการเคลื่อนย้ายโคลน ดินเหนียว และตะกอน เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ รวมถึงบังกลาเทศและอินเดีย ได้รับปริมาณน้ำฝนสูงจากมรสุม ซึ่งจะชะล้างตะกอนจากเทือกเขาหิมาลัยและพื้นที่โดยรอบลงสู่มหาสมุทรอินเดีย

สภาพอากาศที่อบอุ่นและชื้นเหมาะที่สุดสำหรับการผุพังของหิน และมีโคลนบนไหล่ทวีปนอกชายฝั่งเขตร้อนมากกว่าบนไหล่ทวีปในเขตอบอุ่นหรือขั้วโลก ตัวอย่างเช่น ระบบแม่น้ำอเมซอนมีปริมาณตะกอนมากเป็นอันดับสามของโลก โดยปริมาณน้ำฝนทำให้เกิดดินเหนียว ตะกอน และโคลนจากเทือกเขาแอนดีสในเปรู เอกวาดอร์ และโบลิเวีย^{[ 6 ]}

แม่น้ำ คลื่น และกระแสน้ำเลียบชายฝั่งจะแยกโคลน ตะกอน และดินเหนียวออกจากทรายและกรวดเนื่องจากความเร็วในการไหลลง แม่น้ำที่มีความยาวมาก มีความลาดชันต่ำ และมีลุ่มน้ำขนาดใหญ่ จะมีศักยภาพในการพัดพาโคลนได้ดีที่สุดแม่น้ำมิสซิสซิปปีซึ่งเป็นตัวอย่างที่ดีของแม่น้ำที่มีความยาว ความลาดชันต่ำ และมีปริมาณน้ำมาก จะพัดพาโคลนจากส่วนเหนือสุดของแม่น้ำ และสะสมวัสดุเหล่านั้นในบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำที่มีโคลนเป็นองค์ประกอบหลัก

ด้านล่างนี้คือรายชื่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิด รูปแบบการขนส่งไปยังมหาสมุทร และสภาพแวดล้อมการสะสมตัวของหินโคลน

แม่น้ำคงคาในอินเดีย แม่น้ำเหลืองในจีน และแม่น้ำมิสซิสซิปปีตอนล่างในสหรัฐอเมริกา เป็นตัวอย่างที่ดีของ หุบเขา ที่เกิดจากตะกอนน้ำพาระบบเหล่านี้มีแหล่งน้ำอย่างต่อเนื่อง และสามารถสร้างโคลนได้จากการทับถมของตะกอนน้ำล้นตลิ่ง เมื่อโคลนและตะกอนถูกทับถมเหนือตลิ่งในช่วงน้ำท่วม และ การทับถมของตะกอนน้ำโค้งรูป ตัวยูซึ่งลำธารที่ถูกทิ้งร้างจะถูกเติมเต็มด้วยโคลน^{[ 4 ]}

เพื่อให้เกิดหุบเขาที่เกิดจากการสะสมของตะกอน จะต้องมีพื้นที่สูงอยู่บริเวณหนึ่ง ซึ่งมักเกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก และพื้นที่ต่ำกว่า ซึ่งทำหน้าที่เป็นทางระบายน้ำและตะกอนลงสู่มหาสมุทร

ธารน้ำแข็งก่อให้เกิดโคลนและดินเหนียวปริมาณมหาศาลและสะสมอยู่บนพื้นดินในรูปของดินเหนียวและในทะเลสาบ^{[ 4 ]}ธารน้ำแข็งสามารถกัดเซาะหินโคลนที่อ่อนแออยู่แล้วได้ และกระบวนการนี้ช่วยเพิ่มการผลิตดินเหนียวและตะกอนจากธารน้ำแข็ง

ซีกโลกเหนือมีทะเลสาบขนาดใหญ่กว่า 500 กม. (310 ไมล์) มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของโลก และธารน้ำแข็งได้สร้างทะเลสาบเหล่านั้นจำนวนมาก ตะกอนทะเลสาบที่เกิดจากธารน้ำแข็ง รวมถึงการกัดเซาะของธารน้ำแข็งที่ลึก มีอยู่มากมาย^{[ 4 ​​]}

แม้ว่าธารน้ำแข็งจะก่อตัวเป็นทะเลสาบถึง 90 เปอร์เซ็นต์ในซีกโลกเหนือ แต่ก็ไม่ได้เป็นสาเหตุของการก่อตัวของทะเลสาบโบราณ ทะเลสาบโบราณเป็นทะเลสาบที่ใหญ่ที่สุดและลึกที่สุดในโลก และมีแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมมากถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของ แหล่งกักเก็บปิโตรเลียมในปัจจุบันนอกจากนี้ยังเป็นแหล่งหินโคลนที่อุดมสมบูรณ์เป็นอันดับสอง รองจากหินโคลนในทะเล^{[ 4 ]}

ทะเลสาบโบราณมีหินโคลนจำนวนมากเนื่องจากมีอายุยืนยาวและมีการสะสมตัวของตะกอนหนา ตะกอนเหล่านี้อ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนและปริมาณน้ำฝน และเป็นหลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับความคงที่ของสภาพภูมิอากาศในอดีต

ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำคือพื้นที่สะสมตะกอนบนบกหรือใต้น้ำที่เกิดจากการที่แม่น้ำหรือลำธารพัดพาตะกอนลงสู่แหล่งน้ำ ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ เช่น แม่น้ำมิสซิสซิปปีและแม่น้ำคองโกมีศักยภาพในการสะสมตะกอนมหาศาล และสามารถเคลื่อนย้ายตะกอนลงสู่ทะเลลึกได้ สภาพแวดล้อมของดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำมักพบที่ปากแม่น้ำ ซึ่งเป็นบริเวณที่น้ำไหลช้าลงก่อนเข้าสู่มหาสมุทร และเกิดการสะสมของตะกอนดินเหนียวและทรายแป้ง

เดลต้าพลังงานต่ำซึ่งสะสมโคลนจำนวนมาก ตั้งอยู่ในทะเลสาบ อ่าว ทะเล และมหาสมุทรขนาดเล็ก ซึ่งกระแสน้ำชายฝั่งก็ต่ำเช่นกัน เดลต้าที่อุดมไปด้วยทรายและกรวดเป็นเดลต้าพลังงานสูง ซึ่งคลื่นเป็นตัวกำหนด และโคลนและตะกอนถูกพัดพาไปไกลจากปากแม่น้ำมาก^{[ 4 ]}

กระแสน้ำชายฝั่ง ปริมาณโคลน และคลื่น เป็นปัจจัยสำคัญใน การสะสมโคลน ตามแนวชายฝั่งแม่น้ำอเมซอนนำตะกอน 500 ล้านตัน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นดินเหนียว มายังบริเวณชายฝั่งทางตะวันออกเฉียงเหนือของทวีปอเมริกาใต้ ตะกอน 250 ตันนี้เคลื่อนตัวไปตามชายฝั่งและสะสมตัว โคลนที่สะสมอยู่บริเวณนี้ส่วนใหญ่มีความหนามากกว่า 20 เมตร (65 ฟุต) และทอดยาวออกไปในมหาสมุทร 30 กิโลเมตร (19 ไมล์) ^{[ 4 ]}

ตะกอนจำนวนมากที่แม่น้ำอเมซอนพัดพามานั้นอาจมาจากเทือกเขาแอนดีส และระยะทางสุดท้ายที่ตะกอนเดินทางคือ 6,000 กิโลเมตร (3,700 ไมล์) ^{[ 4 ]}

70 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลกปกคลุมด้วยมหาสมุทรและสภาพแวดล้อมทางทะเลเป็นแหล่งที่พบหินโคลนในสัดส่วนที่สูงที่สุดในโลก มหาสมุทรมีความต่อเนื่องในแนวราบเป็นอย่างมาก ต่างจากทวีปที่ถูกจำกัดอยู่ในขอบเขตแคบๆ

เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ทวีปต่างๆ เป็นเพียงผู้ดูแลรักษาโคลนและตะกอนชั่วคราว และแหล่งที่อยู่ถาวรของตะกอนหินโคลนก็คือมหาสมุทร โปรดดูวัฏจักรหินโคลนด้านล่างเพื่อทำความเข้าใจการฝังตัวและการผุดขึ้นมาใหม่ของอนุภาคต่างๆ

ในมหาสมุทรมีสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย รวมถึงร่องลึกในทะเลลึกที่ราบก้นทะเลภูเขาไฟใต้ทะเลขอบแผ่น เปลือกโลก แบบบรรจบ แบบแยกตัวและแบบเลื่อนตัว^{[ 7 ]}ไม่เพียงแต่แผ่นดินจะเป็นแหล่งสำคัญของตะกอนในมหาสมุทรเท่านั้น แต่สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรก็มีส่วนร่วมด้วยเช่นกัน

แม่น้ำทั่วโลกขนส่งปริมาณดินเหนียวและตะกอนแขวนลอยและละลายในปริมาณมากที่สุดไปยังทะเล ซึ่งจะถูกสะสมไว้บนไหล่ทวีปที่ขั้วโลก ธารน้ำแข็งและน้ำแข็งลอยจะทิ้งตะกอนลงสู่พื้นทะเลโดยตรง ลมสามารถนำวัสดุเม็ดละเอียดจากภูมิภาคแห้งแล้งมาได้ และการระเบิดของภูเขาไฟก็มีส่วนช่วยเช่นกัน แหล่งที่มาทั้งหมดเหล่านี้มีอัตราการมีส่วนร่วมที่แตกต่างกัน^{[ 7 ]}

ตะกอนเคลื่อนตัวไปยังส่วนที่ลึกกว่าของมหาสมุทรด้วยแรงโน้มถ่วง และกระบวนการต่างๆ ในมหาสมุทรนั้นคล้ายคลึงกับกระบวนการบนบก

ตำแหน่งมีผลกระทบอย่างมากต่อประเภทของหินโคลนที่พบในสภาพแวดล้อมทางทะเล ตัวอย่างเช่นแม่น้ำ Apalachicolaซึ่งไหลผ่านเขตร้อนชื้นของสหรัฐอเมริกา มี โคลน คาโอลิไนต์ มากถึงร้อยละ 60 ถึง 80 ในขณะที่แม่น้ำมิสซิสซิปปีมีโคลนคาโอลิไนต์เพียงร้อยละ 10 ถึง 20 เท่านั้น^{[ 8 ]}

เราสามารถจินตนาการถึงจุดเริ่มต้นของหินโคลนได้ว่า เป็นตะกอนที่สะสมอยู่บนยอดเขา ซึ่งอาจถูกยกตัวขึ้นโดยแผ่นเปลือกโลกหรือถูกพัดขึ้นไปในอากาศจากภูเขาไฟตะกอนเหล่านี้ถูกฝน ลม และแรงโน้มถ่วงกัดเซาะและทำลายจนแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยด้วยกระบวนการผุพัง ผลผลิตจากการผุพัง ซึ่งรวมถึงอนุภาคต่างๆ ตั้งแต่ดินเหนียว ตะกอนละเอียด กรวด และก้อนหิน จะถูกลำเลียงไปยังแอ่งด้านล่าง ที่ซึ่งมันสามารถแข็งตัวกลายเป็นหินโคลนชนิดต่างๆ ได้

ในที่สุด หินโคลนจะเคลื่อนตัวลงไปใต้พื้นดินหลายกิโลเมตร ซึ่งความดันและอุณหภูมิจะทำให้หินโคลนกลายเป็นหินไนส์แปรสภาพ หินไนส์แปรสภาพจะเคลื่อนตัวขึ้นสู่พื้นผิวอีกครั้งในรูปของหินพื้นฐานหรือแมกมาในภูเขาไฟ และกระบวนการทั้งหมดก็จะเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง^{[ 4 ]}

หินโคลนมีสีต่างๆ กัน ได้แก่ สีแดง สีม่วง สีน้ำตาล สีเหลือง สีเขียว สีเทา และแม้กระทั่งสีดำ สีเทาเป็นสีที่พบได้บ่อยที่สุดในหินโคลน และสีดำที่เข้มกว่านั้นมาจากคาร์บอนอินทรีย์ หินโคลนสีเขียวเกิดขึ้นในสภาวะรีดิวซ์ ซึ่งสารอินทรีย์สลายตัวไปพร้อมกับเหล็กเฟอร์ริก นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งสิ่งมีชีวิตที่ลอยอยู่ในน้ำหรือลอยตัวอิสระจะตกตะกอนออกจากน้ำและสลายตัวในหินโคลน^{[ 9 ]} หินโคลนสีแดงเกิดขึ้นเมื่อเหล็กภายในหินโคลนกลายเป็นออกซิไดซ์ และขึ้นอยู่กับความเข้มของสีแดง เราสามารถระบุได้ว่าหินนั้นถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์หรือไม่^{[ 3 ]}

ซากดึกดำบรรพ์ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในชั้นหินโคลน เนื่องจากหินเนื้อละเอียดช่วยปกป้องซากดึกดำบรรพ์จากการกัดเซาะ การละลาย และกระบวนการกัดเซาะอื่นๆ ซากดึกดำบรรพ์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการบันทึกสภาพแวดล้อมในอดีตนักบรรพชีวินวิทยาสามารถตรวจสอบพื้นที่เฉพาะและกำหนดความเค็ม ความลึกของน้ำ อุณหภูมิของน้ำ ความขุ่นของน้ำ และอัตราการตกตะกอนได้โดยอาศัยชนิดและความอุดมสมบูรณ์ของซากดึกดำบรรพ์ในหินโคลน

หนึ่งในแหล่งหินโคลนที่มีชื่อเสียงที่สุดคือBurgess Shaleในแคนาดาตะวันตก ซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงยุคแคมเบรียนณ สถานที่แห่งนี้ สิ่งมีชีวิตที่มีลำตัวอ่อนนุ่มได้รับการอนุรักษ์ไว้ บางส่วนยังคงสภาพสมบูรณ์ เนื่องจากการเคลื่อนตัวของโคลนในทะเล โดยทั่วไปแล้ว โครงกระดูกที่เป็นของแข็งมักเป็นซากดึกดำบรรพ์เพียงอย่างเดียวของสิ่งมีชีวิตโบราณที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ อย่างไรก็ตาม Burgess Shale ประกอบด้วยส่วนของร่างกายที่แข็ง เช่น กระดูก โครงกระดูก ฟัน และส่วนของร่างกายที่อ่อนนุ่ม เช่น กล้ามเนื้อ เหงือก และระบบย่อยอาหาร Burgess Shale เป็นหนึ่งในแหล่งฟอสซิลที่สำคัญที่สุดบนโลก ซึ่งอนุรักษ์ตัวอย่างจำนวนนับไม่ถ้วนของสิ่งมีชีวิตที่มีอายุ 500 ล้านปี และการอนุรักษ์ไว้นั้นเกิดจากการปกป้องของหินโคลน^{[ 10 ]}

อีกหนึ่งแหล่งหินที่น่าสนใจคือแหล่งหินมอร์ริสัน (Morrison Formation ) พื้นที่นี้ครอบคลุม 1.5 ล้านตารางไมล์ ทอดยาวจากรัฐมอนแทนาไปจนถึงรัฐนิวเม็กซิโกในสหรัฐอเมริกา ถือเป็นหนึ่งใน แหล่งฝังซากดึกดำบรรพ์ ไดโนเสาร์ ที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของโลก และฟอสซิลจำนวนมากสามารถพบได้ในพิพิธภัณฑ์ทั่วโลก^{[ 11 ]}แหล่งนี้มีฟอสซิลไดโนเสาร์จากหลายสายพันธุ์ รวมถึงอัลโลซอรัส(Allosaurus) , ดิโพลโดคัส (Diplodocus) , สเตโกซอรัส (Stegosaurus)และ บรอนโต ซอรัส (Brontosaurus ) นอกจากนี้ยังมีปลาปอดหอยน้ำจืดเฟิร์นและสนแหล่งสะสมนี้เกิดจากสภาพอากาศเขตร้อนชื้นที่มีทะเลสาบ หนองน้ำ และแม่น้ำ ซึ่งทำให้เกิดการสะสมของหินโคลน หินโคลนจึงช่วยรักษาสภาพของตัวอย่างจำนวนนับไม่ถ้วนจากยุคจูราสสิก ตอนปลาย ซึ่งมีอายุราว 150 ล้านปีก่อน^{[ 11 ]}

หินโคลน โดยเฉพาะหินดินดานสีดำ เป็นแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม อันมีค่า ^{[ 12 ]}ทั่วโลก เนื่องจากหินโคลนและสารอินทรีย์ต้องการสภาพน้ำที่สงบในการตกตะกอน หินโคลนจึงเป็นแหล่งทรัพยากรปิโตรเลียมที่มีแนวโน้มมากที่สุด หินโคลนมีความพรุนต่ำ ไม่สามารถซึมผ่านได้ และบ่อยครั้ง หากหินโคลนนั้นไม่ใช่หินดินดานสีดำก็ยังคงมีประโยชน์ในการเป็นชั้นปิดกั้นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติในกรณีที่พบปิโตรเลียมในแหล่งกักเก็บ หินที่อยู่รอบๆ ปิโตรเลียมนั้นไม่ใช่หินต้นกำเนิด ในขณะที่หินดินดานสีดำเป็นหินต้นกำเนิด

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ หินโคลนประกอบขึ้นเป็นร้อยละห้าสิบของบันทึกทางธรณีวิทยาตะกอนของโลก พบได้ทั่วไปบนโลก และมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมต่างๆ

หินดินดานแปรสภาพสามารถกักเก็บมรกตและทองคำได้^{[ 6 ]}และหินโคลนสามารถกักเก็บโลหะแร่ เช่นตะกั่วและสังกะสีได้ หินโคลนมีความสำคัญในการรักษาปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ เนื่องจากมีรูพรุนต่ำ และวิศวกรมักใช้เพื่อยับยั้งการรั่วไหลของของเหลวที่เป็นอันตรายจากหลุมฝังกลบ

หินทรายและหินคาร์บอเนตบันทึกเหตุการณ์พลังงานสูงในประวัติศาสตร์ของเรา และศึกษาได้ง่ายกว่ามาก ระหว่างเหตุการณ์พลังงานสูงเหล่านั้นจะมีชั้นหินโคลนที่บันทึกสภาวะปกติที่เงียบสงบในประวัติศาสตร์ของโลก เหตุการณ์ปกติที่เงียบสงบในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของเรานั้นเรายังไม่เข้าใจ หินทรายให้ภาพรวมของโครงสร้างแผ่นเปลือกโลกและบ่งชี้ความลึกของน้ำได้บ้าง ส่วนหินโคลนบันทึกปริมาณออกซิเจน ความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของฟอสซิลที่มากกว่า และธรณีเคมีที่ให้ข้อมูลมากกว่ามาก^{[ 6 ]}

เพื่อเป็นการยอมรับความสำคัญของโคลนและหินโคลนซึ่งบางครั้งไม่ได้รับการให้ความสำคัญในวิทยาศาสตร์โลกสมาคมธรณีวิทยาแห่งลอนดอนจึงตั้งชื่อปี 2015 ว่า "ปีแห่งโคลน" ^{[ 13 ]}