Geologen kunnen uit sedimentair gesteente afleiden hoe de toestand van het oppervlak in het verleden was door verschillende kenmerken van het gesteente te onderzoeken, zoals:

1. Korrelgrootte en textuur:De grootte en vorm van de korrels in sedimentair gesteente kunnen de energie van de afzettingsomgeving aangeven. Grofkorrelige rotsen, zoals conglomeraten en zandstenen, suggereren omgevingen met hoge energie, zoals rivierkanalen of stranden. Fijnkorrelige rotsen, zoals leisteen en mudstones, duiden op energiezuinige omgevingen zoals meren of diepzeebekkens.

2. Beddingsstructuren:De rangschikking en dikte van sedimentlagen (bedden) kunnen aanwijzingen geven over de omgeving waarin ze zijn gevormd. Cross-bedding is bijvoorbeeld een veel voorkomend kenmerk van fluviale (rivier)afzettingen, terwijl rimpelingen ondiepe wateromgevingen aangeven.

3. Fossielen:De aanwezigheid en soorten fossielen in sedimentair gesteente kunnen waardevolle informatie bieden over vroegere omgevingen. De aanwezigheid van zeefossielen in sedimentair gesteente duidt bijvoorbeeld op een mariene omgeving, terwijl de aanwezigheid van fossielen van terrestrische planten duidt op een omgeving op het land.

4. Mineralogie:De samenstelling van mineralen in sedimentair gesteente kan het klimaat en de chemische omstandigheden tijdens de afzetting weerspiegelen. De aanwezigheid van verdampingsmineralen, zoals gips of haliet, duidt bijvoorbeeld op een droge of hyperzoute omgeving.

5. Kleur:De kleur van sedimentair gesteente kan worden beïnvloed door de aanwezigheid van bepaalde mineralen, organisch materiaal of de verandering van mineralen als gevolg van chemische processen. Rode rotsen duiden bijvoorbeeld vaak op oxiderende omstandigheden, terwijl zwarte of donkergekleurde rotsen op anoxische (zuurstofarme) omstandigheden kunnen duiden.

6. Paleostroomindicatoren:Sommige sedimentaire structuren, zoals kruisbedding en rimpelsporen, kunnen informatie verschaffen over de richting van oude waterstromingen of wind, waardoor de paleogeografie van het verleden kan worden gereconstrueerd.

7. Herkomst:Door de samenstelling van afvalkorrels in sedimentair gesteente te onderzoeken, zoals mineralen en rotsfragmenten, kunnen geologen het brongebied en de transportafstand afleiden. Deze informatie kan licht werpen op de tektonische setting en erosieprocessen uit het verleden.

Door deze kenmerken te analyseren en ze te vergelijken met moderne afzettingsomgevingen, kunnen geologen de toestand van het oppervlak in het verleden interpreteren, inclusief het klimaat, de topografie en de aanwezigheid van waterlichamen.