Los sedimentos se forman por depósito de materiales. Para que se forme un sedimento es preciso que haya erosión de rocas preexistentes y el subsiguiente transporte hasta la zona de sedimentación definitiva, denominada cuenca. Una vez depositados los materiales rocosos son sometidos a procesos de compactación, cementación y recristalización, dando lugar a rocas sedimentarias.
La compactación consiste en el aplastamiento de los materiales por el peso de los que se van depositando encima.
La masa sedimentada reduce su volumen, reduce su porosidad y la permeabilidad, e incluso pierde parte del agua que retiene entre sus granos y fragmentos.
La cementación, que puede ser simultánea a la compactación, se produce cuando nuevos minerales precipitan entre los granos detríticos produciendo la unión de estos (cementación) y el relleno de los espacios interpartícula.
La roca reduce su porosidad y permeabilidad. Esta es la evolución que han seguido las areniscas de Villamayor.
Teniendo en cuenta la composición de los granos y la proporción de la matriz, distinguimos los siguientes tipos de areniscas:
La arenisca de Villamayor se engloba en dos tipos: litoarenitas feldespáticas y grauvacas lítico-feldespáticas, en función del % de matriz.
En la composición petrográfica de la Arenisca de Villamayor encontramos CUARZO, FELDESPATO, MICA, FRAGMENTOS DE ROCA, MATRIZ ARCILLOSA Y CEMENTO.
Se caracteriza por sus granos angulosos – subangulosos. Es muy estable frente a la meteorización química. Es el componente mayoritario y esta caracterizado por granos monocristalinos y, en menor medida, policristalinos de contornos subangulosos.
Se reconoce tanto feldespato potásico como plagioclasas (feldespatos cálcico-sódicos). Es un componente más inestable que el cuarzo y presenta una alteración illita (tipo de arcilla semejante a las micas), proceso conocido por «seritización», que es más acusado en las plagioclasas.
Esta presente en forma de moscovita, biotita y clorita. La moscovita es bastante estable, en tanto que la biotita suele estar parcialmente alterada a clorita. La clorita forma parte fundamentalmente de fragmentos de cloritoesquistos.
Sobre todo tipo esquito-pizarra, están presentes en la composición de la arenisca. Algunos fragmentos de rocas están muy alterados y se confunden con la matriz arcillosa en cuyo caso se denominan «epimatriz».
Formada por partículas de menos de 0,06mm, forma una película que recubre los granos en las areniscas más limpias, mientras que en las que contiene más matriz, las partículas de arcilla forman agregados.
No existe como tal, lo cuál es una de las características texturales de la arenisca de Villamayor. Los granos están unidos por el efecto de la matriz arcillosa que, en el caso de las areniscas con poca matriz, forma revestimientos entorno a los granos a los que une mediante fuerzas electroestáticas.
Localmente aparecen carbonatos, reemplazando a la matriz y en el borde de algunos granos. La solubilidad de los carbonatos aumenta la inestabilidad de la arenisca.