地質(zhì)學(xué)簡介含義起源歷史與發(fā)展精品資料
地質(zhì)學(xué)
地質(zhì)學(xué)是關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各圈層間的相互作用和演變歷史的知識體系。在現(xiàn)階段，由于觀察、研究條件的限制，主要以巖石圈為研究對象，也涉及水圈、氣圈、生物圈和巖石圈下更深的部位，以及某些地外物質(zhì)。
地球自形成以來，經(jīng)歷了約46億年演化過程，進(jìn)行著錯綜復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，同時還受到天文變化的影響。地球的各個圈層均在不斷演變,約在35億年前,出現(xiàn)了生命現(xiàn)象。于是,生物作為一種地質(zhì)營力,時時在改變著地球的面貌。最晚在距今200～300萬年，開始有人類出現(xiàn)。地球成為人類棲身之所，衣食之源。人類為了生存和發(fā)展，一直在努力適應(yīng)和改變周圍的環(huán)境。利用堅硬巖石作為用具和工具，從礦石中提取銅、鐵等金屬制造工具，對人類社會的歷史產(chǎn)生過劃時代的影響。觀察、研究地球，利用地球資源，對地球的現(xiàn)狀、歷史和將來建立起科學(xué)的系統(tǒng)認(rèn)識，是人類社會繼續(xù)向前發(fā)展的需要。
人類對地球及其演化規(guī)律的認(rèn)識，經(jīng)歷了漫長的過程。由于地球具有1.083×1012立方公里這樣龐大的體積，人類感官所能直接觀察到的只是地球的表層和局部；那些發(fā)生在地球上的地質(zhì)作用過程可以長達(dá)千百萬年乃至億萬年，無論是個人或整個人類，都難以重復(fù)驗證；這些地質(zhì)作用，在不同時期、不同地區(qū)，各有特點。因此，只有人類的認(rèn)識能力達(dá)到較高水平時，才能建立起對地球總體的科學(xué)認(rèn)識。具有現(xiàn)代科學(xué)意義的地質(zhì)學(xué)，是19世紀(jì)30～40年代才形成的。到20世紀(jì),以地球為對象,從不同角度和范圍進(jìn)行研究的學(xué)科，除地質(zhì)學(xué)外，地理學(xué)、海洋科學(xué)、大氣科學(xué)、水文科學(xué)、固體地球物理學(xué)、地球化學(xué)等都發(fā)展起來，形成了比較完整的地球科學(xué)體系。地質(zhì)學(xué)是其中起骨干作用的基礎(chǔ)學(xué)科。
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人類活動對地球的影響越來越大，地質(zhì)環(huán)境對人類生產(chǎn)和生活的制約也越來越明顯。合理有效地利用地球資源、維護(hù)人類的生存環(huán)境，已成為當(dāng)今世界所共同關(guān)注的問題。用各種現(xiàn)代科技手段和方法取得地質(zhì)資料，進(jìn)行綜合研究，擴大地質(zhì)學(xué)的研究深度、范圍和服務(wù)領(lǐng)域，已成為20世紀(jì)60年代以來地質(zhì)學(xué)發(fā)展的總趨勢。
本文根據(jù)地質(zhì)學(xué)已取得的成果，對它的研究對象、特點、學(xué)科體系、發(fā)展簡史和趨勢，作概要介紹，詳細(xì)的內(nèi)容由本卷各有關(guān)條目分別闡述。
地質(zhì)學(xué)的研究對象
地質(zhì)學(xué)的研究對象包括以下各方面。
地球的內(nèi)外圈層地球的平均半徑為6371公里，其核心可能是以鐵、鎳為主的
金屬，稱為地核，其半徑長約3400余公里。在地核之外，為厚度近2900公里的地幔。地幔之外是厚薄不一的地殼,已知最厚處達(dá)75公里,最薄處僅5公里左右，平均厚度約35公里。（見彩圖）
地核的內(nèi)層（內(nèi)核）為固體，或認(rèn)為是因受壓力強大〔(3.33～3.67)×1011帕〕、原子殼層已破壞的超固態(tài)體；外層因彈性橫波不能通過而被解釋為具有液體的性質(zhì)，還推測有電流在其中運動，被認(rèn)為是地球磁場的本源，外層的厚度約為2220公里。
地幔下部為含有較多的金屬硫化物和氧化物的非晶質(zhì)固體物質(zhì)。地幔上部成分與橄欖巖大致相當(dāng)，其與地殼相接部分和地殼均具有剛硬的性質(zhì),合稱為巖石圈,厚約60～120公里。在巖石圈之下為一層具有塑性、可以緩慢流動、厚約100公里的軟流圈。
地殼表面的海洋、湖沼、河流等水體，約占地表總面積的74％。呈液態(tài)的地表水與凍結(jié)在兩極地區(qū)及高山上的冰川，以及土壤、巖石中的地下水，組成地球的水圈。
地球的外層是大氣圈。大氣質(zhì)量的99.999％集中在離地面100公里的空間以內(nèi),并且主要集中于高度不超過16公里的近地面的空中，成分以氮和氧為主。離地面越遠(yuǎn)，大氣越稀薄，大氣成分也有變化。到1000公里上下，變成以氧為主；2400公里上下，變成以氦為主；再往外，主要是氫的微粒。在100公里左右以上,大氣逐漸不能保持分子狀態(tài)，而以帶電粒子的形態(tài)出現(xiàn)，其稀薄的程度超過人造的真空。帶電粒子受到地球磁場的控制，形成一個能夠阻擋來自太陽及宇宙的高速帶電粒子流沖擊的磁層。
地球的水圈和大氣圈通過水的蒸發(fā)、凝結(jié)、降水和氣體的溶解、揮發(fā)等方式互相滲透和影響。固體的地球界面上下，是大氣和水活動的場所。巖石圈的物質(zhì)也不斷運動并通過火山噴發(fā)等形式進(jìn)入水圈和大氣圈。生物生存在巖石圈、水圈和氣圈的交接帶，形成一個不連續(xù)的生物圈。地球各圈層的相互作用不斷改變著地球的面貌。地球的質(zhì)量為5.976×1027克，其中大氣圈的質(zhì)量占不到百萬分之一，水圈則僅占千分之一左右，但它們對巖石圈特別是對人類的影響極大。地球的這些圈層，是由于組成物質(zhì)的重力分異作用而逐漸形成的。地球上任何質(zhì)點均受到地球引力和慣性離心力的作用，這兩種力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大氣和水，并對它們的運動產(chǎn)生影響。
地球內(nèi)部的圈層構(gòu)造，主要是依據(jù)地震波在其中的傳播速度不同而劃分出來的；各圈層組成物質(zhì)的物理性質(zhì)的不同決定著速度的變化，同時也反映出化學(xué)成分的差異。
礦物和巖石在地球的化學(xué)成分中，鐵的含量最高(35％)，其他元素依次為氧
（30％）、硅（15％）、鎂(13％)等。就地殼計算，氧最多(46％)，其他依次為硅(28％)、鋁(8％)、鐵(6％)、鎂（4％）等,共92種元素。這些元素多形成化合物，少量為單質(zhì)，它們的天然產(chǎn)出即為礦物。
礦物具有確定的或在一定范圍變化的化學(xué)成分和物理特征。組成礦物的元素，其原子多是按一定的形式在三維空間內(nèi)周期性重復(fù)排列，具有自己的結(jié)構(gòu)，成為晶體。晶體的外部形態(tài)在外界條件適合，得到正常發(fā)育時，表現(xiàn)為規(guī)則的幾何多面體，但很多時候沒有條件形成這樣規(guī)則的外貌。還有少量礦物沒有結(jié)晶,為非晶質(zhì)。
礦物在地殼中常成集合體產(chǎn)出，這種集合體可以由一種也可以由多種礦物組成，在地質(zhì)學(xué)中被稱為巖石。
地球上的礦物已知有3300多種。在巖石中常見的礦物只有20多種，其中又以長石、石英、輝石、閃石、云母、橄欖石、方解石、磁鐵礦和粘土礦物為最多，除方解石和磁鐵礦外,
它們的化學(xué)成分都以二氧化硅為主,石英全為二氧化硅組成，其余則均為硅酸鹽礦物。
由硅酸鹽熔漿（巖漿）凝結(jié)而成的火成巖（或稱巖漿巖）構(gòu)成了地殼的主體，按體積和重量計都最多。但在地面最常見到的則是沉積巖，它是早先形成的巖石破壞后，又通過物理或化學(xué)作用在地球表面(大陸或海洋)的低凹部位沉積，經(jīng)過壓實、膠結(jié)再次硬化，形成具有層狀構(gòu)造特征的巖石。在地殼中，在大大高于地表的溫度和壓力作用下，巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或礦物成分發(fā)生變化，形成不同于火成巖或沉積巖的變質(zhì)巖。火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖是地球上巖石的三大類別。火成巖中玄武巖、花崗巖類巖石是地殼中最具有代表性的巖石，是構(gòu)成大陸的主要巖類。形成時代最早的花崗巖年齡達(dá)39億年,而玄武巖則是構(gòu)成海洋所覆蓋的地殼的主要物質(zhì),現(xiàn)今各大洋底上的玄武巖均較年輕，一般不超過2億年。
地層和古生物地層是地質(zhì)歷史的重要記錄。它們以成層的巖石為主體，隨著時
間的推移而在地表低凹部位形成。狹義的地層專指已固結(jié)的成層的巖石（沉積巖和火山巖類），有時也包括尚未固結(jié)成巖的松散沉積物。依照沉積的先后，早形成的地層居下，晚形成的地層在上,這是地層層序關(guān)系的基本原理,稱為地層層序律。地層在形成以后，由于受到地殼劇烈運動的影響，改變原來的位置，會產(chǎn)生傾斜甚至倒轉(zhuǎn)，但只要能查明其形成和變形的時間，仍可以恢復(fù)其原始的層序。在同一時間，地球上各處環(huán)境不同，在不同環(huán)境中形成的地層各有特點。在地表的隆起部位，不僅不能形成新的地層，還會因受到剝蝕而使已經(jīng)形成的地層消失。
因此，地層學(xué)是研究各地區(qū)地層的劃分，確定地層的順序和相鄰地區(qū)地層在時間上的對比關(guān)系的專門學(xué)科。它是地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)，也是地質(zhì)學(xué)中最早形成的學(xué)科。
上下相鄰地層之間，或因上下地層傾角不同而表現(xiàn)出不連續(xù)或不整合；或因組成物質(zhì)的明顯差異而具有明顯的界限。但有時上下相鄰的地層之間,界限不清楚,表現(xiàn)為過渡關(guān)系，這就需要對地層的巖石，特別是對所含古生物的化石作深入研究，才能作出劃分。
從沉積學(xué)的角度研究地層，查明它的沉積環(huán)境及形成過程；從古生物學(xué)的角度研究地層中所含化石，運用生物演化規(guī)律確定地層的時代順序，這是地層學(xué)研究的兩大方面。古生物學(xué)的研究具有奠定基礎(chǔ)的意義，傳統(tǒng)的地層學(xué)就是由此開端，主要研究地層的時代順序。
古生物是指在地質(zhì)歷史時期，在地球上生存過的各類生物，一般已經(jīng)絕滅，它們的少量遺體和遺跡形成化石保存在地層中。研究這些化石，可以了解地質(zhì)歷史上生物的形態(tài)、構(gòu)造和活動情況。對各種古生物進(jìn)行分類，可以認(rèn)識生物的演化關(guān)系。依據(jù)地層中所含化石，可以斷定地層的層序。生物演化的不可逆性和階參性，使這種判斷具有可靠的根據(jù)。古生物的分布和生活習(xí)性，還反映出當(dāng)時地理環(huán)境的特點。古生物的研究是地質(zhì)學(xué)也是生物學(xué)的重要組成部分。
地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)作用地球表層的巖層和巖體，在形成過程中及形成以后，都
會受到各種地質(zhì)作用力的影響，有的大體上保持了形成時的原始狀態(tài)，有的則產(chǎn)生了形變。它們具有復(fù)雜的空間組合形態(tài)，即各種地質(zhì)構(gòu)造。斷裂和褶皺是地質(zhì)構(gòu)造的兩種最基本形式。
從覆蓋全球的大陸和洋底，到一塊巖石標(biāo)本，都具有自己的構(gòu)造。巖層、巖體本身的物理、化學(xué)性質(zhì)和形成條件的不同，使這些構(gòu)造各有特點。地質(zhì)學(xué)把它們作為重要的研究對象來追索、認(rèn)識歷史上發(fā)生過的各種地質(zhì)變動。
地球的巖石圈，已經(jīng)并還在發(fā)生著全球規(guī)模的板塊運動。板塊構(gòu)造學(xué)是20世紀(jì)地質(zhì)學(xué)達(dá)到的對地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)作用的新認(rèn)識。其基本內(nèi)容是，巖石圈是地球中最剛硬的部分，它飄浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度較大的軟流圈之上。巖石圈中存在著許多很深很大的斷裂，這些斷裂把巖石圈分割成被稱為板塊的巨大塊體。全球可分為六大板塊。
一般趨向認(rèn)為，主要是地球內(nèi)部熱的分布不均勻所引起的物質(zhì)對流運動，使巖石圈破裂
成為板塊。板塊形成后繼續(xù)運動，發(fā)生分離、碰撞等事件。地幔中的熔融物質(zhì)沿板塊間的拉張斷裂帶擠入，并不斷向斷裂兩側(cè)擴展，形成新的洋殼，而部分板塊則隨著載荷它的軟流圈物質(zhì)向下移動而俯沖消失于地幔之中。
板塊運動被認(rèn)為是使地殼表層發(fā)生位置移動，出現(xiàn)斷裂、褶皺以及引起地震、巖漿活動和巖石變質(zhì)等地質(zhì)作用的總原因，這些地質(zhì)作用總稱為內(nèi)力地質(zhì)作用。內(nèi)力地質(zhì)作用改變著地殼的構(gòu)造，同時為地貌的形成打下基礎(chǔ)。這就是說板塊運動能夠解釋地殼中巖石的變形，包括區(qū)域的和整個地殼的。
產(chǎn)生內(nèi)力地質(zhì)作用的能源，在現(xiàn)階段一般推測，主要是放射性元素蛻變釋放的熱能和地幔重熔形成的熱能。這些能量，部分傳導(dǎo)到地面散失，大量的內(nèi)熱由于巖石導(dǎo)熱性差，在地下聚積，成為產(chǎn)生各種內(nèi)力地質(zhì)作用的動力。還有人認(rèn)為，地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能也是產(chǎn)生內(nèi)力地質(zhì)作用的因素之一。
來自太陽的熱能，是引起大氣和水不斷運動的主因，同時給生物的繁殖以能量，并直接對巖石圈施加影響。這一切活動的結(jié)果，使地表的凸出部分受到風(fēng)化、侵蝕等作用的破壞，破壞的產(chǎn)物在低凹的部位沉積起來形成新的巖石。上述變動總稱外力地質(zhì)作用。
地球的內(nèi)力和外力地質(zhì)作用同時存在并相互影響。水往低處流是受到重力的作用，而地勢的高低又是內(nèi)力地質(zhì)作用所塑造。火山噴出的氣體和水分是地球大氣圈和水圈重要的物質(zhì)來源之一，一次強烈的火山活動還可以引起人能直接感受到的氣候異常。地質(zhì)作用強烈地影響著氣候以及水資源與土壤的分布，創(chuàng)造出了適于人類生存的環(huán)境。這種良好環(huán)境的出現(xiàn)，是地球大氣圈、水圈和巖石圈演化到一定階段的產(chǎn)物。地球形成的初期，大氣圈和水圈的成分、質(zhì)量都和現(xiàn)代大不相同，大氣曾經(jīng)歷以二氧化碳為主的階段，海水是約在10億年前才具有今天的含鹽度，生物最早出現(xiàn)在地球形成約10億年以后。由此也說明在地球演化的不同歷史階段，各種地質(zhì)作用的規(guī)模乃至性質(zhì)都有所不同。
地質(zhì)作用也會給人帶來危害，如地震、火山爆發(fā)、洪水泛濫等。人類無力改變地質(zhì)作用的規(guī)律，但可以認(rèn)識和運用這些規(guī)律，使之向有利于人的方向發(fā)展，防患于未然。如預(yù)報預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，就有可能減輕損失。中國在古代就有“束水攻沙”，引黃河水灌溉淤田壓堿等經(jīng)驗，是利用河流的地質(zhì)作用的規(guī)律來治理河流取得成功的例子。
地質(zhì)學(xué)的特點
地殼是一個極其復(fù)雜的研究對象，它的不同組成部分或單位，包括礦物、巖石及礦床、地層、地下水，以及各種地質(zhì)體,不但具有復(fù)雜的物質(zhì)成分,不同的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和各式各樣的結(jié)構(gòu)方式，而且在漫長的時間和廣大的空間內(nèi)，又都受到了實質(zhì)上是一系列物理作用、化學(xué)作用甚至生物作用等綜合的地質(zhì)作用影響，不斷地發(fā)生著錯綜復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。這些作用以及它們所呈現(xiàn)的各種地質(zhì)現(xiàn)象之間，存在著互相制約、互相聯(lián)系、互相轉(zhuǎn)化的關(guān)系，其經(jīng)歷的時間之長，活動的空間之廣，尤其是時間因素，在現(xiàn)階段往往不是人們在實驗室內(nèi)所易于模擬的。它們的發(fā)生、發(fā)展和演化的規(guī)律，除具有普遍的特點之外，還常有一定的時間變異性和區(qū)域特殊性，因而不同地區(qū)具有不同的地質(zhì)特征，蘊藏著不同種類、成分和規(guī)模的礦產(chǎn)。
地質(zhì)學(xué)的另一特點是把空間與時間統(tǒng)一起來研究。現(xiàn)在能觀察到的地球歷史發(fā)展記錄，主要保存在表層巖石內(nèi)按時間順序?qū)訉佣逊e的地層中。由不同時代巖漿凝結(jié)而成的火成巖體，以及由早先形成的巖層巖體演變而成的變質(zhì)建造，不同時期留下的構(gòu)造變形遺跡等，是了解地球歷史的基本材料。由于經(jīng)過長期復(fù)雜的變動，這些史料已變得凌亂和有缺失，這是
地質(zhì)學(xué)研究的難點。
地殼中除了保存著各種地質(zhì)變化的遺跡之外，還有記載著生物的演化和同位素的蛻變等其他科學(xué)方面的珍貴史料，它是地球的一系列復(fù)雜運動的結(jié)果，而這種運動現(xiàn)在還在進(jìn)行著。對于地表以下較大深度的地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用，目前還只能通過地球物理等探測技術(shù)，來進(jìn)行間接的推測和研究。
同物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)比較，地質(zhì)學(xué)研究具有較強的地域性、歷史性和綜合性。只有根據(jù)足夠的實際資料，特別是根據(jù)足以充分說明空間和時間變化因素的豐富資料總結(jié)出來的地質(zhì)學(xué)理論，才能有較廣泛的適用性。地質(zhì)學(xué)研究不能“栽培”、“飼育”它的研究對象，這是和某些生物科學(xué)不同的地方；地質(zhì)學(xué)也不屬“制造”性質(zhì)的學(xué)科,就是實用性最強的礦山地質(zhì)學(xué)也不例外,這是和許多工程學(xué)科不同的地方。當(dāng)然，在實驗地質(zhì)學(xué)研究中，地質(zhì)學(xué)家也要進(jìn)行不同地質(zhì)作用的模擬試驗，如礦物合成試驗、成巖作用試驗、成礦試驗等，但實驗的條件與自然界的實際總有差別，更不能做到歷史過程的重演。
英國地質(zhì)學(xué)家C.萊伊爾最先提出通過研究今天的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的影翔，去推斷地質(zhì)歷史上發(fā)生過的變化，即“將今論古”。它是地質(zhì)研究中常用的一種方法。在對地球歷史上一些事件取得可信的認(rèn)識后，反過來又可用以認(rèn)識現(xiàn)今還在進(jìn)行的地質(zhì)變化，預(yù)測未來。將今論古不失為揭示地球歷史面貌的入門鑰匙，但是僅依照這一原則和方法還不能達(dá)到完全、正確的認(rèn)識。這不僅因為地球上的地質(zhì)作用并非一直在簡單地重復(fù)、均勻地漸變，還有前后不連續(xù)的突變形式，不同地質(zhì)時期的作用力不僅有量的不同，性質(zhì)上有的也有差異。地球歷史特別是生物的突變，不是將今論古能完全解釋的。還由于今天我們所能得到的地質(zhì)歷史材料，幾乎總是有缺陷的，而且往往有多次變動的痕跡疊加在一起，這就更增加了認(rèn)識地球歷史的困難。
上述這些地質(zhì)學(xué)的特點，決定了一般的地質(zhì)研究必須通過一定比重的野外實際調(diào)查，配合相應(yīng)的室內(nèi)研究。野外調(diào)查和室內(nèi)研究，構(gòu)成一個觀察、記錄(包括制圖)、采樣、初步綜合、試驗分析、總結(jié)提高以至復(fù)查驗證的完整的地質(zhì)研究過程。地質(zhì)學(xué)研究在實質(zhì)上都是對其研究對象的一個綜合性調(diào)查研究過程。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)中葉以來地質(zhì)學(xué)的研究中引入了大量的新技術(shù)、新方法，如不同的地球物理勘探方法、地球化學(xué)勘查方法、科學(xué)深鉆技術(shù)、同位素地質(zhì)方法、航空以及遙感地質(zhì)方法、現(xiàn)代電子計算機技術(shù)、高溫高壓模擬試驗等的采用。物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)新的成就的引用，地球物理、地球化學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、宇宙地質(zhì)學(xué)等地質(zhì)科學(xué)中邊緣學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展，推動了地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，同時使地質(zhì)學(xué)的方法不斷地革新。地質(zhì)學(xué)能進(jìn)行觀察、記述的空間和時間的范圍日益擴大，定量數(shù)據(jù)日益增多，研究的準(zhǔn)確性不斷提高，實驗、模擬試驗的比重也在增大。同時，生產(chǎn)實踐也為地質(zhì)學(xué)研究提供了大量的科學(xué)資料，并且為許多地質(zhì)學(xué)理論提供了反復(fù)實踐和驗證的機會，為一些重大地質(zhì)學(xué)理論問題的解決提供了可能。可以說，地質(zhì)學(xué)正處在一個新的發(fā)展階段。
歷史回顧
人類對地質(zhì)現(xiàn)象的觀察和描述有著悠久的歷史。但是作為一門學(xué)科，地質(zhì)學(xué)成熟較晚。地質(zhì)學(xué)研究的是龐大的地球及其悠遠(yuǎn)的歷史，這就決定了這門學(xué)科具有特殊的復(fù)雜性。地質(zhì)學(xué)是隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，在不同學(xué)派、不同觀點的爭論中形成和發(fā)展起來的。地質(zhì)學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下五個時期。
地質(zhì)科學(xué)萌芽時期（遠(yuǎn)古～1450）人類對巖石、礦物性質(zhì)的認(rèn)識可以追
溯到遠(yuǎn)古時期。在中國，銅礦的開采在2000多年前即已達(dá)到可觀的規(guī)模。春秋戰(zhàn)國時成書的《山海經(jīng)》、《禹貢》、《管子》中的某些篇章，古希臘的泰奧弗拉斯托斯的《石頭論》(公元前4世紀(jì))是人類對巖礦知識的最早總結(jié)。在開礦及與地震、火山、洪水等自然災(zāi)害搏斗中，人們逐漸認(rèn)識到地質(zhì)作用，并給予思辨行、猜測性的解釋。中國《詩經(jīng)·小雅·十月之交》記載了“高岸為谷、深谷為陵”的關(guān)于對地殼變動的認(rèn)識。古希臘的亞里士多德提出，海陸變遷是“按著一定規(guī)律在一定時期發(fā)生的”。在漫長的中世紀(jì)時期，歐洲科學(xué)發(fā)展緩慢。這一時期，中國的沈括對海陸變遷、古氣候變化、化石的性質(zhì)作出了較為正確的解釋，朱熹也比較科學(xué)地解釋了化石的成因。在四川天然氣的鉆井達(dá)到千米以上的深度。
地質(zhì)學(xué)奠基時期(1450～1750)以文藝復(fù)興為轉(zhuǎn)機，有了對地球歷史的科
學(xué)解釋。意大利的達(dá)·芬奇、丹麥的N.斯泰諾、英國的J.伍德沃德、R.胡克都對化石的生物成因作了論證。胡克還提出用化石來記述地球歷史(1705)。斯泰諾提出地層層序律(1669)。在巖石學(xué)、礦物學(xué)方面，中國李時珍在《本草綱目》(1578)中記載了200多種礦物、巖石和化石。德國的G.阿格里科拉對礦物、礦脈生成過程和對水在成礦中作用的研究，開創(chuàng)了德國研究礦物學(xué)、礦床學(xué)的先河，在歐洲有著深遠(yuǎn)的影響。
地質(zhì)學(xué)形成時期(1750～1840)在英國工業(yè)革命、法國大革命和啟蒙思想
的推動和影響下，科學(xué)考察和探險旅行在歐洲興起。旅行和探險使得地殼成為直接研究的對象，使得人們對地球的研究從思辨性猜測轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸巴庥^察為主。同時，不同觀點、不同學(xué)派的爭論十分活躍，關(guān)于地層以及巖石成因的水成論和火成論的爭論在18世紀(jì)末變得尖銳起來。德國的A.G.維爾納是水成論的代表。他提出花崗巖和玄武巖都是沉積形成的，并根據(jù)薩克遜地區(qū)地質(zhì)對巖層作了系統(tǒng)的劃分(1787)。英國J.赫頓(1785、1795)提出要用自然過程來解釋地球的歷史，以及地質(zhì)過程“既看不到開始的痕跡，也沒有結(jié)束的前景”的均變論思想。水火之爭促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)從宇宙起源論、自然歷史和古老礦物學(xué)中分離出來，并逐漸形成一門獨立的學(xué)科。在中國，出現(xiàn)在17世紀(jì)的《徐霞客游記》也是對自然考察所獲得的超越時代的成果。
古生物學(xué)、地層學(xué)的奠基者是英國W.史密斯(1815)、法國G.居維葉(1812)、J.-B.deM.拉馬克(1815～1822)。至1840年,地層劃分的原則和方法已經(jīng)確立,地質(zhì)時代和地層系統(tǒng)基本建立起來。礦物學(xué)沿著形態(tài)礦物學(xué)和礦物化學(xué)方向發(fā)展。美國J.D.丹納的《礦物學(xué)系統(tǒng)》(1837)標(biāo)志著經(jīng)典礦物學(xué)的成熟。1829年，英國W.尼科爾發(fā)明了偏光顯微鏡，使得下半世紀(jì)顯微巖石學(xué)迅速發(fā)展成為可能。法國E.de博蒙于1829年提出地球冷縮造山的收縮說，對近百年來的構(gòu)造理論產(chǎn)生了重大影響。這樣，有關(guān)地球歷史的古生物學(xué)、地層學(xué)，有關(guān)地殼物質(zhì)組成的巖石學(xué)、礦物學(xué)和有關(guān)地殼運動的構(gòu)造地質(zhì)理論所組成的地質(zhì)學(xué)體系逐漸形成。同時19世紀(jì)上半葉，有關(guān)災(zāi)變論和均變論的爭論，對地質(zhì)學(xué)思想方法產(chǎn)生了歷史性的影響。G.居維葉是災(zāi)變論的主要代表，他提出地球歷史上發(fā)生過多次災(zāi)變造成生物絕滅的觀點(1812)。英國C.萊伊爾是均變論的主要代表，他堅持“自然法則是始終一致”的觀點，并提出將今論古的現(xiàn)實主義方法。在爭論中，地質(zhì)均變論逐漸成為百余年來地質(zhì)學(xué)及其研究方法的正統(tǒng)觀點。
地質(zhì)學(xué)發(fā)展時期(1840～1910)隨著工業(yè)化的發(fā)展，各工業(yè)先進(jìn)國家都開
展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，使地質(zhì)學(xué)從區(qū)域地質(zhì)向全球構(gòu)造發(fā)展，并推動了地質(zhì)學(xué)各分支學(xué)科的迅速建立和發(fā)展。其中重要的有瑞士J.L.R.阿加西等人對冰川學(xué)的研究（1837、1840）以
及英國G.B.艾里(1855)、J.H.普拉特(1859)提出的地殼均衡理論。有關(guān)山脈形成的地槽說經(jīng)過美國的J.霍爾(1859)和J.D.丹納(1873)的努力最終確立起來。法國M.A.貝特朗提出造山旋回概念（1887），G.-é.奧格對地槽系和大陸區(qū)的劃分(1900)以及德國W.H.施蒂勒對地槽類型的劃分(1924)使造山理論更加完善。奧地利E.修斯和俄國的А．П．卡爾賓斯基則對地臺作了系統(tǒng)的研究。對阿爾卑斯構(gòu)造的研究，推動了全球構(gòu)造的研究。E.修斯的《地球的面貌》(1883～1909)是19世紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究的總結(jié)。同時修斯從全球的角度來研究地殼運動在時間和空間上的關(guān)系的綜合分析方法預(yù)示了20世紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究新時期的到來。
20世紀(jì)地質(zhì)的發(fā)展(1910～)進(jìn)入20世紀(jì)以來，社會和工業(yè)的發(fā)展，
使得石油地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)陸續(xù)形成獨立的分支學(xué)科。同時，在地質(zhì)學(xué)各基礎(chǔ)學(xué)科穩(wěn)步發(fā)展的同時，由于各分支學(xué)科的相互滲透，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合，新技術(shù)方法的采用，導(dǎo)致了一系列邊緣學(xué)科的出現(xiàn)。挪威的V.M.戈爾德施密特，蘇聯(lián)的А.Е.費爾斯曼,В.И.維爾納茨基創(chuàng)立了地球化學(xué)。英國A.霍姆斯應(yīng)用放射性蛻變原理進(jìn)行了地質(zhì)年代學(xué)的研究。地球物理手段與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合,導(dǎo)致了一系列的重大發(fā)現(xiàn)。地震波的研究揭示了固體地球的圈層構(gòu)造以及洋殼與陸殼結(jié)構(gòu)的區(qū)別。高溫高壓巖石實驗研究為人們認(rèn)識地殼深部地質(zhì)過程提供了較為可靠的依據(jù)。所有這些都促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)研究從定性到定量的過渡,并向微觀和宏觀兩個方向發(fā)展。20世紀(jì)50～60年代,全球范圍大規(guī)模的考察和探測,使地質(zhì)學(xué)研究從淺部轉(zhuǎn)向深部,從大陸轉(zhuǎn)向海洋,海洋地質(zhì)學(xué)有了迅速發(fā)展。同時古地磁學(xué)、地?zé)釋W(xué)、重力測量都有重大進(jìn)展，為新全球構(gòu)造理論的產(chǎn)生提供了科學(xué)依據(jù)。在這基礎(chǔ)上,德國A.L.魏格納于1915年提出的、與傳統(tǒng)海陸固定論相悖的大陸漂移說得以復(fù)活。60
年代初,美國的H.H.赫斯、R.S.迪茨提出海底擴張理論較好地說明了漂移的機制。加拿大的J.T.威爾遜提出轉(zhuǎn)換斷層，并創(chuàng)用“板塊”一詞。60年代中期美國W.J.摩根、法國X.勒皮雄等提出板塊構(gòu)造說，用以說明全球構(gòu)造運動的基本原因和運動模式。板塊構(gòu)造說被稱之為新全球構(gòu)造理論，它標(biāo)志著新地球觀的形成，使現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)研究進(jìn)入一個新階段。（見地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡史）
地質(zhì)學(xué)的分科
人類對地質(zhì)的認(rèn)識，首先是從被視為靜止物體的礦物和巖石的研究開始的。通過保存在地層中的古生物化石的研究，提出了古生物學(xué)的理論與方法，并運用于劃分地層,把歷史的觀念引入了地質(zhì)學(xué)。天文學(xué)的成果,特別是科學(xué)的天體演化假說的提出，使人類對地球的現(xiàn)狀和歷史演變的認(rèn)識，提高到能夠建立一個比較合乎邏輯的完整體系的程度。繼天文學(xué)、生物學(xué)之后，物理學(xué)和化學(xué)的成果也為地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展提供了條件，使地質(zhì)學(xué)發(fā)展成為自然科學(xué)的一大支柱。
地質(zhì)學(xué)的建立,反過來又推動了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,給它們以地球的歷史觀和地質(zhì)學(xué)認(rèn)識世界的方法。古生物化石的研究，促進(jìn)了生物學(xué)的發(fā)展，達(dá)爾文進(jìn)化論的提出,直接得到地質(zhì)學(xué)的支持;從地質(zhì)學(xué)的角度對行星的研究,大大幫助了建立對太陽系其他天體的正確認(rèn)識;用
地質(zhì)學(xué)的理論與方法去研究行星與月球的行星地質(zhì)學(xué)、月球地質(zhì)學(xué)，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，已成為現(xiàn)實。地質(zhì)學(xué)還與物理學(xué)、化學(xué)不斷互相交匯融合，形成新的邊緣性學(xué)科，并為哲學(xué)、社會科學(xué)的發(fā)展提供了材料。
早期的地質(zhì)學(xué)以研究地殼表層某個地區(qū)的巖石為基礎(chǔ)，礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)及古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、區(qū)域地質(zhì)學(xué)都是在此基礎(chǔ)上建立起來的。歷史地質(zhì)學(xué)則是概括這些地質(zhì)
實體的發(fā)展歷史的綜合性學(xué)科。
地質(zhì)學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)結(jié)合而產(chǎn)生的地球物理學(xué)、地球化學(xué)，是地球科學(xué)的重要支柱，也是推動地質(zhì)學(xué)向現(xiàn)代科學(xué)水平發(fā)展的重要方面。現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)把地球作為一個整體來研究，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的板塊構(gòu)造說，即是吸收了地震研究、海洋地質(zhì)調(diào)查和古地磁研究等方面的最新科學(xué)成果，較好地解釋了全球構(gòu)造問題。
至80年代，地質(zhì)學(xué)已發(fā)展成為包含有下列分支學(xué)科的理論體系。這些分支學(xué)科大體可分為兩類：一類是探討基本事實和原理的基礎(chǔ)學(xué)科；一類是這些基礎(chǔ)學(xué)科與生產(chǎn)或其他學(xué)科結(jié)合而形成的學(xué)科。
這些基礎(chǔ)學(xué)科以物質(zhì)成分為主要研究對象，主要有下列分支。
礦物學(xué)研究礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀，共生組合、變化條件、用途以及它們之間的相互關(guān)系。
巖石學(xué)研究巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形成條件、分布規(guī)律、成因、成礦關(guān)系以及巖石的演變歷史和演變規(guī)律。
礦床地質(zhì)學(xué)研究礦床的特征、成因、分布及其工業(yè)意義。
地球化學(xué)研究地球各圈層和各種地質(zhì)體的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化，探
討化學(xué)元素及其同位素的分布、存在形式、共生組合、集中分散及遷移循環(huán)的規(guī)律。
以地質(zhì)作用及其留下的形跡為主要研究對象的學(xué)科，包括下列各分支。
動力地質(zhì)學(xué)研究各種地質(zhì)作用，包括引起這些作用的動力在地球各圈層活動的規(guī)律。火山地質(zhì)學(xué)、地震地質(zhì)學(xué)、冰川地質(zhì)學(xué)等均屬這個學(xué)科中有特殊內(nèi)容的分支。
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究地球巖石圈的構(gòu)造變形，包括斷裂、褶皺等各種構(gòu)造形跡及不
同類型構(gòu)造單元的分布、形成、演化和發(fā)展，是從總體上研究地質(zhì)體的構(gòu)造在時間上及空間上的發(fā)展規(guī)律及成因和動力來源的學(xué)科。大地構(gòu)造學(xué)也屬于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)范疇。
地貌學(xué)研究地表形態(tài)特征及其發(fā)生、發(fā)展和分布的規(guī)律。又稱地形學(xué)，是地質(zhì)學(xué)與自然地理學(xué)之間的邊緣學(xué)科。
地球物理學(xué)研究各種地球物理場和地球的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形態(tài)及其中發(fā)生的
各種物理過程，是地質(zhì)學(xué)與物理學(xué)之間的邊緣科學(xué)。地球物理學(xué)在狹義上只研究地球的固體部分，又稱固體地球物理學(xué)；廣義的地球物理學(xué)還包括對水圈、大氣圈的研究。
地質(zhì)力學(xué)運用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造和地殼運動規(guī)律及其起因的學(xué)科。
以地質(zhì)歷史為主要研究對象的學(xué)科，包括下列分支。
古生物學(xué)研究地球歷史上的生物界及其進(jìn)化過程。主要是對保存在地層中的化石的研究。
地層學(xué)研究成層巖石的時空分布規(guī)律，包括地層的層序和時代及其地理分布，地層的分類、對比以及它們之間的關(guān)系。
歷史地質(zhì)學(xué)研究地球的發(fā)展歷史和規(guī)律，包括地球上生物的進(jìn)化歷史，古沉積
相的分析和古地理面貌的復(fù)原，以及地殼地質(zhì)構(gòu)造和有關(guān)地質(zhì)作用的演變等方面的研究，是一門綜合性的學(xué)科。
古地理學(xué)研究地球歷史上的海陸分布及其他自然地理特征與發(fā)展過程。
地質(zhì)年代學(xué)研究地質(zhì)歷史時期的順序及其延續(xù)的年代數(shù)據(jù)，地質(zhì)年代表是其研
究的最終成果。
綜合一個地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查成果，研究闡明該區(qū)地質(zhì)的總體特征，探討各種地質(zhì)作用的相互關(guān)系的學(xué)科稱為區(qū)域地質(zhì)學(xué)。
此外，將地球及其他星球作為一個天體來研究，形成了行星地質(zhì)學(xué)、天文地質(zhì)學(xué)。對地球深部的研究，是剛剛開拓的新領(lǐng)域。
地質(zhì)學(xué)為了開發(fā)利用地下資源及改善和利用地球環(huán)境，解決人類社會發(fā)展中的實際問題，形成了既有理論意義又有生產(chǎn)應(yīng)用價值的下列各分支學(xué)科。
水文地質(zhì)學(xué)研究地下水的形成、分布和運動的規(guī)律，以合理開發(fā)地下水、防治地下水的危害，以及利用地下水的化學(xué)、物理特征找礦、預(yù)報地震和防治地方病、保護(hù)環(huán)境。
工程地質(zhì)學(xué)以調(diào)查研究和解決各類工程建設(shè)中的地質(zhì)問題為任務(wù)，包括評價地
基的地質(zhì)條件，預(yù)測工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的影響，選擇最佳場所、路線，為工程設(shè)計提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。
環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量和人類活動與地質(zhì)環(huán)境的相互關(guān)系。
災(zāi)害地質(zhì)學(xué)研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、分布規(guī)律、形成機制和對人類的影響及其預(yù)測預(yù)防。
金屬礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)把
地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論用于研究這些礦產(chǎn)資源的成因、分布規(guī)律等的學(xué)科。這些學(xué)科具有很強的實用性，同時又有基礎(chǔ)研究性質(zhì)。
找礦勘探地質(zhì)學(xué)綜合運用地質(zhì)學(xué)理論和現(xiàn)有的找礦方法、手段尋找礦藏的學(xué)
科。
礦山地質(zhì)學(xué)以解決礦山開發(fā)過程中遇到的地質(zhì)問題為任務(wù)的學(xué)科。
還有些自成體系、自有理論、與地質(zhì)學(xué)相輔相成，對地質(zhì)學(xué)的發(fā)展有重要作用的技術(shù)學(xué)科，屬于廣義的地質(zhì)學(xué)或地質(zhì)科技的范疇。它們包括：運用物理的、化學(xué)的方法去取得野外地質(zhì)資料的地球物理勘探和地球化學(xué)勘查；運用鉆探或坑探的手段直接向地下取得地質(zhì)樣品的探礦工程；對各種地質(zhì)樣品進(jìn)行實驗測試的實驗室技術(shù)；為地質(zhì)調(diào)查提供地形底圖并繪制地質(zhì)圖件的測繪學(xué)；能在遠(yuǎn)距離處取得地質(zhì)資料的航空測量技術(shù)和遙感技術(shù)，以及用于處理地質(zhì)資料的數(shù)學(xué)方法和計算機技術(shù)等。
隨著研究深度的增加，新的分支學(xué)科還在不斷產(chǎn)生，各個學(xué)科的聯(lián)系愈來愈緊密，建立一個更加充實、完整的有關(guān)地球的知識體系，是發(fā)展的必然趨勢。
由于地質(zhì)學(xué)的發(fā)展和社會的發(fā)展互相支持、依賴，從社會科學(xué)的角度來研究地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史，是社會也是地質(zhì)學(xué)發(fā)展的需要。對地質(zhì)學(xué)從史學(xué)、哲學(xué)和社會學(xué)的角度進(jìn)行交叉研究已取得進(jìn)展，孕育著新的學(xué)科。
地質(zhì)學(xué)與人類
人類是在地球的發(fā)展過程中，生物進(jìn)化達(dá)到高等階段的產(chǎn)物。人的出現(xiàn)有賴于適宜的自然環(huán)境，包括地質(zhì)、水文、氣候、生物等方面因素。它們互相依賴和制約，經(jīng)過長期發(fā)展，達(dá)到了適于人類生存的相對穩(wěn)定的生態(tài)平衡，如果其中任何一種因素發(fā)生重大變化，都將破壞這個平?，而且有可能使環(huán)境不再有利于人類。在地球上，局部地區(qū)已出現(xiàn)了這種情況。還要看到，人類的活動也是影響周圍環(huán)境的日益重要的因素。當(dāng)人類的活動符合自然界的客觀規(guī)律時，便可以得到利益，如鑿井得水，開山取礦；相反則會蒙受損失，如過量灌溉導(dǎo)致土壤鹽堿化。另一方面，自然界的突發(fā)事件或緩慢積累起來的重大變化，也可以給人類帶來無法逃避的災(zāi)害。地質(zhì)學(xué)正在積極研究人類活動引起的地質(zhì)環(huán)境的變化和地質(zhì)作用造成的對人的危害。
地質(zhì)學(xué)是提高人類認(rèn)識自然，增進(jìn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和求得環(huán)境改善的科學(xué)。地球表層的生物和人類的大量活動,都與地質(zhì)條件相關(guān)。在生產(chǎn)力還不發(fā)達(dá)的時期,人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響微弱，災(zāi)害性地質(zhì)作用給人類帶來的損失也不如今日這樣巨大。人類社會越現(xiàn)代化，越需要充實地質(zhì)知識。
早期的地質(zhì)學(xué)，主要應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)。現(xiàn)代化的社會對礦產(chǎn)資源的需求，大大超過了工業(yè)化初期。在當(dāng)代的發(fā)達(dá)國家里，礦業(yè)和以礦產(chǎn)品為基本原料的工業(yè)（一般要占到整個工業(yè)生產(chǎn)總值的60％左右；進(jìn)行生產(chǎn)所使用的動力，幾乎百分之百地取之于地球資源。20世紀(jì)80年代人類從地下采出石油的數(shù)量，較半???世紀(jì)前增長一百倍以上。砂石等非金屬材料也已成為重要的資源被大量開采，它們一年產(chǎn)出的數(shù)量，無論就重量或體積均超過了其他工業(yè)礦物原料年產(chǎn)量的總和。如此大量的開采，就使地質(zhì)學(xué)不僅負(fù)有繼續(xù)找出新的礦產(chǎn)資源以維持社會龐大需求的使命，而且還要擔(dān)當(dāng)起指導(dǎo)合理開發(fā)、保護(hù)礦產(chǎn)資源、防治環(huán)境惡化等重任。
地下水是維持生態(tài)平衡所不可缺少的因素，同時也是一種重要的資源。一個地區(qū)地下水的量與質(zhì)，直接影響著那里地面生命存在的條件。地下水是分布最廣泛的、比較穩(wěn)定的水源，且多為適于飲用和灌溉的淡水。因此在充分利用地面的淡水資源的同時，還要開發(fā)利用地下水。但地下水水量有限，大量取用，還會發(fā)生地面沉降等惡果。因此，必須應(yīng)用地質(zhì)學(xué)理論和方法，合理地開發(fā)地下水。
現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,使人口密集、建筑集中,許多建設(shè)工程規(guī)模巨大，這對地質(zhì)環(huán)境的依賴和對環(huán)境的影響超過人類史上的任何時期。在現(xiàn)代化的工程建設(shè)中，不僅要重視地質(zhì)作用引起的突發(fā)事件，還要注意它的長期影響，比如泥沙淤積、地面緩慢升降等。這些都是地質(zhì)學(xué)應(yīng)該研究解決的問題。
地震發(fā)生在人煙稀少的地區(qū)，縱然強烈，損失也不會大,但如果發(fā)生在工業(yè)發(fā)達(dá)或其他人口密集的地區(qū),則會造成嚴(yán)重?fù)p失。在現(xiàn)代化的社會中，社會的生產(chǎn)和生活組成一個息息相關(guān)的整體，電力、煤氣、自來水的供應(yīng)，一刻不可缺少，交通、電訊必須保持暢通，而地震破壞上述設(shè)施造成的后果，可以比地震本身直接造成的危害還要嚴(yán)重。不僅地震，其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪沖蝕等可能造成災(zāi)害的地質(zhì)作用都必須運用地質(zhì)學(xué)去認(rèn)識和提出防治意見。同時，人們還須遵循地質(zhì)學(xué)的科學(xué)指導(dǎo),避免因人類的活動???觸發(fā)災(zāi)
害,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境的惡化。
農(nóng)業(yè)的發(fā)展也需要地質(zhì)學(xué)知識。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)除了需要地下水源和礦物肥料外，植物的生長也受到地質(zhì)條件的制約。地質(zhì)環(huán)境還影響著人的發(fā)育，一些地方病的出現(xiàn)，與土壤和地下水中所含的某些元素缺少或過多有關(guān)，而這些元素分布和含量，從根本上說來又是受著地質(zhì)條件的控制。
因此，地質(zhì)學(xué)與人類的關(guān)系不僅僅在于資源的取用，還在于與人類生存和生活環(huán)境的諸多方面直接相關(guān)。地質(zhì)學(xué)已成為人類社會所普遍需要的科學(xué)。參照地質(zhì)學(xué)知識制定礦產(chǎn)資源法、海洋法、水法、環(huán)境保護(hù)法等，就表現(xiàn)了這種密切的關(guān)系。地質(zhì)科學(xué)事業(yè)早已不再是僅與少數(shù)人有關(guān)的事業(yè)。
地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢
根據(jù)人類社會對各類自然資源的需求、全球環(huán)境變化的研究任務(wù)、地質(zhì)資料的積累、學(xué)科間滲透，尤其是高科技引入等方面的現(xiàn)狀，對地質(zhì)學(xué)的主要發(fā)展趨勢可概括為下列幾個方面。
①地質(zhì)學(xué)能觀察和研究的范圍和領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U大。在空間上，不但能通過直接或間接的方法逐步深入到巖石圈深部，而且對月球、太陽系部分行星及其衛(wèi)星的某些地質(zhì)特征，將有更多的了解。陸地深鉆技術(shù)將超過現(xiàn)有的10000余米水平,洋殼和位于大陸坡底的巨厚沉積層的秘密將進(jìn)一步被揭示，石油開發(fā)的邊界會繼續(xù)擴大。同時,新型自容式潛艇建成后,也將使觀察深度從已達(dá)到的3000米加深到6000米左右,除少數(shù)特別深的海溝外,海底的其他主要部分都有可能被人觀察到。在時間上，繼35億年以前底棲微生物群的發(fā)現(xiàn)，以及其他古生物跡象的證實，將會加深人們對地球(尤其是地殼)的了解。同時與人類社會最接近的一段時間（第四紀(jì)）的地質(zhì)史的研究也將更精細(xì)。
②數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等其他??科的發(fā)展和向地質(zhì)學(xué)的進(jìn)一步滲透，先進(jìn)技術(shù)在地質(zhì)工作中的使用，同精細(xì)、深入的野外地質(zhì)工作相結(jié)合，會使人們有可能對更多的地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律作出科學(xué)的解釋，進(jìn)行更深入和本質(zhì)性的研究。
③實驗條件將進(jìn)一步改進(jìn)，如將實驗室中所能達(dá)到的溫度壓力提得更高，模擬更為復(fù)雜的多種可變因素的地質(zhì)作用，并把時間因素也納入模擬實驗之中。
④地質(zhì)學(xué)理論不斷得到補充、修正，尤其是各大陸所提供的有關(guān)不同地質(zhì)歷史時期的新資料將在很大程度上檢驗、發(fā)展板塊構(gòu)造說，進(jìn)而會產(chǎn)生一些新的理論和學(xué)說。
⑤在地質(zhì)學(xué)的服務(wù)領(lǐng)域，一個重要方面是開發(fā)地球資源，其中有關(guān)礦產(chǎn)資源和新能源的研究，仍處于最重要的地位，因而將繼續(xù)深入。海底含油、氣地層，以及洋底多金屬結(jié)核和現(xiàn)代成礦作用等的形成機理研究會有新的進(jìn)展，從中國以及各大洲的成礦帶、成礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)發(fā)展歷史全過程出發(fā)，按不同成礦時代分別研究區(qū)域成礦的規(guī)律性，尤其是不同地質(zhì)背景下所形成的礦組或跨礦組的成礦系列的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，也將取得新的成就。非金屬礦床、放射性礦床、地?zé)豳Y源以及其他礦產(chǎn)的綜合利用將顯著發(fā)展。同時，由于區(qū)域成礦研究的需要，將進(jìn)一步加強區(qū)域地質(zhì)的綜合研究，并促進(jìn)地層學(xué)、古生物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)以及區(qū)域巖漿活動研究、變質(zhì)地質(zhì)研究等向新的水平發(fā)展。
⑥保障人類良好的生存環(huán)境、干旱半干旱地區(qū)和沼澤地區(qū)的水文地質(zhì)問題，以及工程地質(zhì)問題的研究將不斷擴大。環(huán)境地質(zhì)學(xué)，包括環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究，有關(guān)的微量測試技術(shù)和環(huán)境保護(hù)的地質(zhì)措施等的研究日趨重要。
總之,地質(zhì)學(xué)必須加強基礎(chǔ)研究,如礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、古生物學(xué)等具有奠基意義
的學(xué)科的研究，以提高對各種地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象及其形成、演化的認(rèn)識，同時還要充分吸收和利用其他科學(xué)技術(shù)的新成果，包括社會科學(xué)的研究成果，以更全面、本質(zhì)地認(rèn)識地球歷史和構(gòu)造，為科學(xué)的發(fā)展，為人類更合理、有效地開發(fā)和利用地球資源，維護(hù)生存環(huán)境，作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
篇2:地質(zhì)學(xué)簡介含義起源歷史與發(fā)展精品資料
地質(zhì)學(xué)
地質(zhì)學(xué)是關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各圈層間的相互作用和演變歷史的知識體系。在現(xiàn)階段，由于觀察、研究條件的限制，主要以巖石圈為研究對象，也涉及水圈、氣圈、生物圈和巖石圈下更深的部位，以及某些地外物質(zhì)。
地球自形成以來，經(jīng)歷了約46億年演化過程，進(jìn)行著錯綜復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，同時還受到天文變化的影響。地球的各個圈層均在不斷演變,約在35億年前,出現(xiàn)了生命現(xiàn)象。于是,生物作為一種地質(zhì)營力,時時在改變著地球的面貌。最晚在距今200～300萬年，開始有人類出現(xiàn)。地球成為人類棲身之所，衣食之源。人類為了生存和發(fā)展，一直在努力適應(yīng)和改變周圍的環(huán)境。利用堅硬巖石作為用具和工具，從礦石中提取銅、鐵等金屬制造工具，對人類社會的歷史產(chǎn)生過劃時代的影響。觀察、研究地球，利用地球資源，對地球的現(xiàn)狀、歷史和將來建立起科學(xué)的系統(tǒng)認(rèn)識，是人類社會繼續(xù)向前發(fā)展的需要。
人類對地球及其演化規(guī)律的認(rèn)識，經(jīng)歷了漫長的過程。由于地球具有1.083×1012立方公里這樣龐大的體積，人類感官所能直接觀察到的只是地球的表層和局部；那些發(fā)生在地球上的地質(zhì)作用過程可以長達(dá)千百萬年乃至億萬年，無論是個人或整個人類，都難以重復(fù)驗證；這些地質(zhì)作用，在不同時期、不同地區(qū)，各有特點。因此，只有人類的認(rèn)識能力達(dá)到較高水平時，才能建立起對地球總體的科學(xué)認(rèn)識。具有現(xiàn)代科學(xué)意義的地質(zhì)學(xué)，是19世紀(jì)30～40年代才形成的。到20世紀(jì),以地球為對象,從不同角度和范圍進(jìn)行研究的學(xué)科，除地質(zhì)學(xué)外，地理學(xué)、海洋科學(xué)、大氣科學(xué)、水文科學(xué)、固體地球物理學(xué)、地球化學(xué)等都發(fā)展起來，形成了比較完整的地球科學(xué)體系。地質(zhì)學(xué)是其中起骨干作用的基礎(chǔ)學(xué)科。
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人類活動對地球的影響越來越大，地質(zhì)環(huán)境對人類生產(chǎn)和生活的制約也越來越明顯。合理有效地利用地球資源、維護(hù)人類的生存環(huán)境，已成為當(dāng)今世界所共同關(guān)注的問題。用各種現(xiàn)代科技手段和方法取得地質(zhì)資料，進(jìn)行綜合研究，擴大地質(zhì)學(xué)的研究深度、范圍和服務(wù)領(lǐng)域，已成為20世紀(jì)60年代以來地質(zhì)學(xué)發(fā)展的總趨勢。
本文根據(jù)地質(zhì)學(xué)已取得的成果，對它的研究對象、特點、學(xué)科體系、發(fā)展簡史和趨勢，作概要介紹，詳細(xì)的內(nèi)容由本卷各有關(guān)條目分別闡述。
地質(zhì)學(xué)的研究對象
地質(zhì)學(xué)的研究對象包括以下各方面。
地球的內(nèi)外圈層地球的平均半徑為6371公里，其核心可能是以鐵、鎳為主的
金屬，稱為地核，其半徑長約3400余公里。在地核之外，為厚度近2900公里的地幔。地幔之外是厚薄不一的地殼,已知最厚處達(dá)75公里,最薄處僅5公里左右，平均厚度約35公里。（見彩圖）
地核的內(nèi)層（內(nèi)核）為固體，或認(rèn)為是因受壓力強大〔(3.33～3.67)×1011帕〕、原子殼層已破壞的超固態(tài)體；外層因彈性橫波不能通過而被解釋為具有液體的性質(zhì)，還推測有電流在其中運動，被認(rèn)為是地球磁場的本源，外層的厚度約為2220公里。
地幔下部為含有較多的金屬硫化物和氧化物的非晶質(zhì)固體物質(zhì)。地幔上部成分與橄欖巖大致相當(dāng)，其與地殼相接部分和地殼均具有剛硬的性質(zhì),合稱為巖石圈,厚約60～120公里。在巖石圈之下為一層具有塑性、可以緩慢流動、厚約100公里的軟流圈。
地殼表面的海洋、湖沼、河流等水體，約占地表總面積的74％。呈液態(tài)的地表水與凍結(jié)在兩極地區(qū)及高山上的冰川，以及土壤、巖石中的地下水，組成地球的水圈。
地球的外層是大氣圈。大氣質(zhì)量的99.999％集中在離地面100公里的空間以內(nèi),并且主要集中于高度不超過16公里的近地面的空中，成分以氮和氧為主。離地面越遠(yuǎn)，大氣越稀薄，大氣成分也有變化。到1000公里上下，變成以氧為主；2400公里上下，變成以氦為主；再往外，主要是氫的微粒。在100公里左右以上,大氣逐漸不能保持分子狀態(tài)，而以帶電粒子的形態(tài)出現(xiàn)，其稀薄的程度超過人造的真空。帶電粒子受到地球磁場的控制，形成一個能夠阻擋來自太陽及宇宙的高速帶電粒子流沖擊的磁層。
地球的水圈和大氣圈通過水的蒸發(fā)、凝結(jié)、降水和氣體的溶解、揮發(fā)等方式互相滲透和影響。固體的地球界面上下，是大氣和水活動的場所。巖石圈的物質(zhì)也不斷運動并通過火山噴發(fā)等形式進(jìn)入水圈和大氣圈。生物生存在巖石圈、水圈和氣圈的交接帶，形成一個不連續(xù)的生物圈。地球各圈層的相互作用不斷改變著地球的面貌。地球的質(zhì)量為5.976×1027克，其中大氣圈的質(zhì)量占不到百萬分之一，水圈則僅占千分之一左右，但它們對巖石圈特別是對人類的影響極大。地球的這些圈層，是由于組成物質(zhì)的重力分異作用而逐漸形成的。地球上任何質(zhì)點均受到地球引力和慣性離心力的作用，這兩種力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大氣和水，并對它們的運動產(chǎn)生影響。
地球內(nèi)部的圈層構(gòu)造，主要是依據(jù)地震波在其中的傳播速度不同而劃分出來的；各圈層組成物質(zhì)的物理性質(zhì)的不同決定著速度的變化，同時也反映出化學(xué)成分的差異。
礦物和巖石在地球的化學(xué)成分中，鐵的含量最高(35％)，其他元素依次為氧
（30％）、硅（15％）、鎂(13％)等。就地殼計算，氧最多(46％)，其他依次為硅(28％)、鋁(8％)、鐵(6％)、鎂（4％）等,共92種元素。這些元素多形成化合物，少量為單質(zhì)，它們的天然產(chǎn)出即為礦物。
礦物具有確定的或在一定范圍變化的化學(xué)成分和物理特征。組成礦物的元素，其原子多是按一定的形式在三維空間內(nèi)周期性重復(fù)排列，具有自己的結(jié)構(gòu)，成為晶體。晶體的外部形態(tài)在外界條件適合，得到正常發(fā)育時，表現(xiàn)為規(guī)則的幾何多面體，但很多時候沒有條件形成這樣規(guī)則的外貌。還有少量礦物沒有結(jié)晶,為非晶質(zhì)。
礦物在地殼中常成集合體產(chǎn)出，這種集合體可以由一種也可以由多種礦物組成，在地質(zhì)學(xué)中被稱為巖石。
地球上的礦物已知有3300多種。在巖石中常見的礦物只有20多種，其中又以長石、石英、輝石、閃石、云母、橄欖石、方解石、磁鐵礦和粘土礦物為最多，除方解石和磁鐵礦外,
它們的化學(xué)成分都以二氧化硅為主,石英全為二氧化硅組成，其余則均為硅酸鹽礦物。
由硅酸鹽熔漿（巖漿）凝結(jié)而成的火成巖（或稱巖漿巖）構(gòu)成了地殼的主體，按體積和重量計都最多。但在地面最常見到的則是沉積巖，它是早先形成的巖石破壞后，又通過物理或化學(xué)作用在地球表面(大陸或海洋)的低凹部位沉積，經(jīng)過壓實、膠結(jié)再次硬化，形成具有層狀構(gòu)造特征的巖石。在地殼中，在大大高于地表的溫度和壓力作用下，巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或礦物成分發(fā)生變化，形成不同于火成巖或沉積巖的變質(zhì)巖。火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖是地球上巖石的三大類別。火成巖中玄武巖、花崗巖類巖石是地殼中最具有代表性的巖石，是構(gòu)成大陸的主要巖類。形成時代最早的花崗巖年齡達(dá)39億年,而玄武巖則是構(gòu)成海洋所覆蓋的地殼的主要物質(zhì),現(xiàn)今各大洋底上的玄武巖均較年輕，一般不超過2億年。
地層和古生物地層是地質(zhì)歷史的重要記錄。它們以成層的巖石為主體，隨著時
間的推移而在地表低凹部位形成。狹義的地層專指已固結(jié)的成層的巖石（沉積巖和火山巖類），有時也包括尚未固結(jié)成巖的松散沉積物。依照沉積的先后，早形成的地層居下，晚形成的地層在上,這是地層層序關(guān)系的基本原理,稱為地層層序律。地層在形成以后，由于受到地殼劇烈運動的影響，改變原來的位置，會產(chǎn)生傾斜甚至倒轉(zhuǎn)，但只要能查明其形成和變形的時間，仍可以恢復(fù)其原始的層序。在同一時間，地球上各處環(huán)境不同，在不同環(huán)境中形成的地層各有特點。在地表的隆起部位，不僅不能形成新的地層，還會因受到剝蝕而使已經(jīng)形成的地層消失。
因此，地層學(xué)是研究各地區(qū)地層的劃分，確定地層的順序和相鄰地區(qū)地層在時間上的對比關(guān)系的專門學(xué)科。它是地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)，也是地質(zhì)學(xué)中最早形成的學(xué)科。
上下相鄰地層之間，或因上下地層傾角不同而表現(xiàn)出不連續(xù)或不整合；或因組成物質(zhì)的明顯差異而具有明顯的界限。但有時上下相鄰的地層之間,界限不清楚,表現(xiàn)為過渡關(guān)系，這就需要對地層的巖石，特別是對所含古生物的化石作深入研究，才能作出劃分。
從沉積學(xué)的角度研究地層，查明它的沉積環(huán)境及形成過程；從古生物學(xué)的角度研究地層中所含化石，運用生物演化規(guī)律確定地層的時代順序，這是地層學(xué)研究的兩大方面。古生物學(xué)的研究具有奠定基礎(chǔ)的意義，傳統(tǒng)的地層學(xué)就是由此開端，主要研究地層的時代順序。
古生物是指在地質(zhì)歷史時期，在地球上生存過的各類生物，一般已經(jīng)絕滅，它們的少量遺體和遺跡形成化石保存在地層中。研究這些化石，可以了解地質(zhì)歷史上生物的形態(tài)、構(gòu)造和活動情況。對各種古生物進(jìn)行分類，可以認(rèn)識生物的演化關(guān)系。依據(jù)地層中所含化石，可以斷定地層的層序。生物演化的不可逆性和階參性，使這種判斷具有可靠的根據(jù)。古生物的分布和生活習(xí)性，還反映出當(dāng)時地理環(huán)境的特點。古生物的研究是地質(zhì)學(xué)也是生物學(xué)的重要組成部分。
地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)作用地球表層的巖層和巖體，在形成過程中及形成以后，都
會受到各種地質(zhì)作用力的影響，有的大體上保持了形成時的原始狀態(tài)，有的則產(chǎn)生了形變。它們具有復(fù)雜的空間組合形態(tài)，即各種地質(zhì)構(gòu)造。斷裂和褶皺是地質(zhì)構(gòu)造的兩種最基本形式。
從覆蓋全球的大陸和洋底，到一塊巖石標(biāo)本，都具有自己的構(gòu)造。巖層、巖體本身的物理、化學(xué)性質(zhì)和形成條件的不同，使這些構(gòu)造各有特點。地質(zhì)學(xué)把它們作為重要的研究對象來追索、認(rèn)識歷史上發(fā)生過的各種地質(zhì)變動。
地球的巖石圈，已經(jīng)并還在發(fā)生著全球規(guī)模的板塊運動。板塊構(gòu)造學(xué)是20世紀(jì)地質(zhì)學(xué)達(dá)到的對地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)作用的新認(rèn)識。其基本內(nèi)容是，巖石圈是地球中最剛硬的部分，它飄浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度較大的軟流圈之上。巖石圈中存在著許多很深很大的斷裂，這些斷裂把巖石圈分割成被稱為板塊的巨大塊體。全球可分為六大板塊。
一般趨向認(rèn)為，主要是地球內(nèi)部熱的分布不均勻所引起的物質(zhì)對流運動，使巖石圈破裂
成為板塊。板塊形成后繼續(xù)運動，發(fā)生分離、碰撞等事件。地幔中的熔融物質(zhì)沿板塊間的拉張斷裂帶擠入，并不斷向斷裂兩側(cè)擴展，形成新的洋殼，而部分板塊則隨著載荷它的軟流圈物質(zhì)向下移動而俯沖消失于地幔之中。
板塊運動被認(rèn)為是使地殼表層發(fā)生位置移動，出現(xiàn)斷裂、褶皺以及引起地震、巖漿活動和巖石變質(zhì)等地質(zhì)作用的總原因，這些地質(zhì)作用總稱為內(nèi)力地質(zhì)作用。內(nèi)力地質(zhì)作用改變著地殼的構(gòu)造，同時為地貌的形成打下基礎(chǔ)。這就是說板塊運動能夠解釋地殼中巖石的變形，包括區(qū)域的和整個地殼的。
產(chǎn)生內(nèi)力地質(zhì)作用的能源，在現(xiàn)階段一般推測，主要是放射性元素蛻變釋放的熱能和地幔重熔形成的熱能。這些能量，部分傳導(dǎo)到地面散失，大量的內(nèi)熱由于巖石導(dǎo)熱性差，在地下聚積，成為產(chǎn)生各種內(nèi)力地質(zhì)作用的動力。還有人認(rèn)為，地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能也是產(chǎn)生內(nèi)力地質(zhì)作用的因素之一。
來自太陽的熱能，是引起大氣和水不斷運動的主因，同時給生物的繁殖以能量，并直接對巖石圈施加影響。這一切活動的結(jié)果，使地表的凸出部分受到風(fēng)化、侵蝕等作用的破壞，破壞的產(chǎn)物在低凹的部位沉積起來形成新的巖石。上述變動總稱外力地質(zhì)作用。
地球的內(nèi)力和外力地質(zhì)作用同時存在并相互影響。水往低處流是受到重力的作用，而地勢的高低又是內(nèi)力地質(zhì)作用所塑造。火山噴出的氣體和水分是地球大氣圈和水圈重要的物質(zhì)來源之一，一次強烈的火山活動還可以引起人能直接感受到的氣候異常。地質(zhì)作用強烈地影響著氣候以及水資源與土壤的分布，創(chuàng)造出了適于人類生存的環(huán)境。這種良好環(huán)境的出現(xiàn)，是地球大氣圈、水圈和巖石圈演化到一定階段的產(chǎn)物。地球形成的初期，大氣圈和水圈的成分、質(zhì)量都和現(xiàn)代大不相同，大氣曾經(jīng)歷以二氧化碳為主的階段，海水是約在10億年前才具有今天的含鹽度，生物最早出現(xiàn)在地球形成約10億年以后。由此也說明在地球演化的不同歷史階段，各種地質(zhì)作用的規(guī)模乃至性質(zhì)都有所不同。
地質(zhì)作用也會給人帶來危害，如地震、火山爆發(fā)、洪水泛濫等。人類無力改變地質(zhì)作用的規(guī)律，但可以認(rèn)識和運用這些規(guī)律，使之向有利于人的方向發(fā)展，防患于未然。如預(yù)報預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，就有可能減輕損失。中國在古代就有“束水攻沙”，引黃河水灌溉淤田壓堿等經(jīng)驗，是利用河流的地質(zhì)作用的規(guī)律來治理河流取得成功的例子。
地質(zhì)學(xué)的特點
地殼是一個極其復(fù)雜的研究對象，它的不同組成部分或單位，包括礦物、巖石及礦床、地層、地下水，以及各種地質(zhì)體,不但具有復(fù)雜的物質(zhì)成分,不同的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和各式各樣的結(jié)構(gòu)方式，而且在漫長的時間和廣大的空間內(nèi)，又都受到了實質(zhì)上是一系列物理作用、化學(xué)作用甚至生物作用等綜合的地質(zhì)作用影響，不斷地發(fā)生著錯綜復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。這些作用以及它們所呈現(xiàn)的各種地質(zhì)現(xiàn)象之間，存在著互相制約、互相聯(lián)系、互相轉(zhuǎn)化的關(guān)系，其經(jīng)歷的時間之長，活動的空間之廣，尤其是時間因素，在現(xiàn)階段往往不是人們在實驗室內(nèi)所易于模擬的。它們的發(fā)生、發(fā)展和演化的規(guī)律，除具有普遍的特點之外，還常有一定的時間變異性和區(qū)域特殊性，因而不同地區(qū)具有不同的地質(zhì)特征，蘊藏著不同種類、成分和規(guī)模的礦產(chǎn)。
地質(zhì)學(xué)的另一特點是把空間與時間統(tǒng)一起來研究。現(xiàn)在能觀察到的地球歷史發(fā)展記錄，主要保存在表層巖石內(nèi)按時間順序?qū)訉佣逊e的地層中。由不同時代巖漿凝結(jié)而成的火成巖體，以及由早先形成的巖層巖體演變而成的變質(zhì)建造，不同時期留下的構(gòu)造變形遺跡等，是了解地球歷史的基本材料。由于經(jīng)過長期復(fù)雜的變動，這些史料已變得凌亂和有缺失，這是
地質(zhì)學(xué)研究的難點。
地殼中除了保存著各種地質(zhì)變化的遺跡之外，還有記載著生物的演化和同位素的蛻變等其他科學(xué)方面的珍貴史料，它是地球的一系列復(fù)雜運動的結(jié)果，而這種運動現(xiàn)在還在進(jìn)行著。對于地表以下較大深度的地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用，目前還只能通過地球物理等探測技術(shù)，來進(jìn)行間接的推測和研究。
同物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)比較，地質(zhì)學(xué)研究具有較強的地域性、歷史性和綜合性。只有根據(jù)足夠的實際資料，特別是根據(jù)足以充分說明空間和時間變化因素的豐富資料總結(jié)出來的地質(zhì)學(xué)理論，才能有較廣泛的適用性。地質(zhì)學(xué)研究不能“栽培”、“飼育”它的研究對象，這是和某些生物科學(xué)不同的地方；地質(zhì)學(xué)也不屬“制造”性質(zhì)的學(xué)科,就是實用性最強的礦山地質(zhì)學(xué)也不例外,這是和許多工程學(xué)科不同的地方。當(dāng)然，在實驗地質(zhì)學(xué)研究中，地質(zhì)學(xué)家也要進(jìn)行不同地質(zhì)作用的模擬試驗，如礦物合成試驗、成巖作用試驗、成礦試驗等，但實驗的條件與自然界的實際總有差別，更不能做到歷史過程的重演。
英國地質(zhì)學(xué)家C.萊伊爾最先提出通過研究今天的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的影翔，去推斷地質(zhì)歷史上發(fā)生過的變化，即“將今論古”。它是地質(zhì)研究中常用的一種方法。在對地球歷史上一些事件取得可信的認(rèn)識后，反過來又可用以認(rèn)識現(xiàn)今還在進(jìn)行的地質(zhì)變化，預(yù)測未來。將今論古不失為揭示地球歷史面貌的入門鑰匙，但是僅依照這一原則和方法還不能達(dá)到完全、正確的認(rèn)識。這不僅因為地球上的地質(zhì)作用并非一直在簡單地重復(fù)、均勻地漸變，還有前后不連續(xù)的突變形式，不同地質(zhì)時期的作用力不僅有量的不同，性質(zhì)上有的也有差異。地球歷史特別是生物的突變，不是將今論古能完全解釋的。還由于今天我們所能得到的地質(zhì)歷史材料，幾乎總是有缺陷的，而且往往有多次變動的痕跡疊加在一起，這就更增加了認(rèn)識地球歷史的困難。
上述這些地質(zhì)學(xué)的特點，決定了一般的地質(zhì)研究必須通過一定比重的野外實際調(diào)查，配合相應(yīng)的室內(nèi)研究。野外調(diào)查和室內(nèi)研究，構(gòu)成一個觀察、記錄(包括制圖)、采樣、初步綜合、試驗分析、總結(jié)提高以至復(fù)查驗證的完整的地質(zhì)研究過程。地質(zhì)學(xué)研究在實質(zhì)上都是對其研究對象的一個綜合性調(diào)查研究過程。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)中葉以來地質(zhì)學(xué)的研究中引入了大量的新技術(shù)、新方法，如不同的地球物理勘探方法、地球化學(xué)勘查方法、科學(xué)深鉆技術(shù)、同位素地質(zhì)方法、航空以及遙感地質(zhì)方法、現(xiàn)代電子計算機技術(shù)、高溫高壓模擬試驗等的采用。物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)新的成就的引用，地球物理、地球化學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、宇宙地質(zhì)學(xué)等地質(zhì)科學(xué)中邊緣學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展，推動了地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，同時使地質(zhì)學(xué)的方法不斷地革新。地質(zhì)學(xué)能進(jìn)行觀察、記述的空間和時間的范圍日益擴大，定量數(shù)據(jù)日益增多，研究的準(zhǔn)確性不斷提高，實驗、模擬試驗的比重也在增大。同時，生產(chǎn)實踐也為地質(zhì)學(xué)研究提供了大量的科學(xué)資料，并且為許多地質(zhì)學(xué)理論提供了反復(fù)實踐和驗證的機會，為一些重大地質(zhì)學(xué)理論問題的解決提供了可能。可以說，地質(zhì)學(xué)正處在一個新的發(fā)展階段。
歷史回顧
人類對地質(zhì)現(xiàn)象的觀察和描述有著悠久的歷史。但是作為一門學(xué)科，地質(zhì)學(xué)成熟較晚。地質(zhì)學(xué)研究的是龐大的地球及其悠遠(yuǎn)的歷史，這就決定了這門學(xué)科具有特殊的復(fù)雜性。地質(zhì)學(xué)是隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，在不同學(xué)派、不同觀點的爭論中形成和發(fā)展起來的。地質(zhì)學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下五個時期。
地質(zhì)科學(xué)萌芽時期（遠(yuǎn)古～1450）人類對巖石、礦物性質(zhì)的認(rèn)識可以追
溯到遠(yuǎn)古時期。在中國，銅礦的開采在2000多年前即已達(dá)到可觀的規(guī)模。春秋戰(zhàn)國時成書的《山海經(jīng)》、《禹貢》、《管子》中的某些篇章，古希臘的泰奧弗拉斯托斯的《石頭論》(公元前4世紀(jì))是人類對巖礦知識的最早總結(jié)。在開礦及與地震、火山、洪水等自然災(zāi)害搏斗中，人們逐漸認(rèn)識到地質(zhì)作用，并給予思辨行、猜測性的解釋。中國《詩經(jīng)·小雅·十月之交》記載了“高岸為谷、深谷為陵”的關(guān)于對地殼變動的認(rèn)識。古希臘的亞里士多德提出，海陸變遷是“按著一定規(guī)律在一定時期發(fā)生的”。在漫長的中世紀(jì)時期，歐洲科學(xué)發(fā)展緩慢。這一時期，中國的沈括對海陸變遷、古氣候變化、化石的性質(zhì)作出了較為正確的解釋，朱熹也比較科學(xué)地解釋了化石的成因。在四川天然氣的鉆井達(dá)到千米以上的深度。
地質(zhì)學(xué)奠基時期(1450～1750)以文藝復(fù)興為轉(zhuǎn)機，有了對地球歷史的科
學(xué)解釋。意大利的達(dá)·芬奇、丹麥的N.斯泰諾、英國的J.伍德沃德、R.胡克都對化石的生物成因作了論證。胡克還提出用化石來記述地球歷史(1705)。斯泰諾提出地層層序律(1669)。在巖石學(xué)、礦物學(xué)方面，中國李時珍在《本草綱目》(1578)中記載了200多種礦物、巖石和化石。德國的G.阿格里科拉對礦物、礦脈生成過程和對水在成礦中作用的研究，開創(chuàng)了德國研究礦物學(xué)、礦床學(xué)的先河，在歐洲有著深遠(yuǎn)的影響。
地質(zhì)學(xué)形成時期(1750～1840)在英國工業(yè)革命、法國大革命和啟蒙思想
的推動和影響下，科學(xué)考察和探險旅行在歐洲興起。旅行和探險使得地殼成為直接研究的對象，使得人們對地球的研究從思辨性猜測轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸巴庥^察為主。同時，不同觀點、不同學(xué)派的爭論十分活躍，關(guān)于地層以及巖石成因的水成論和火成論的爭論在18世紀(jì)末變得尖銳起來。德國的A.G.維爾納是水成論的代表。他提出花崗巖和玄武巖都是沉積形成的，并根據(jù)薩克遜地區(qū)地質(zhì)對巖層作了系統(tǒng)的劃分(1787)。英國J.赫頓(1785、1795)提出要用自然過程來解釋地球的歷史，以及地質(zhì)過程“既看不到開始的痕跡，也沒有結(jié)束的前景”的均變論思想。水火之爭促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)從宇宙起源論、自然歷史和古老礦物學(xué)中分離出來，并逐漸形成一門獨立的學(xué)科。在中國，出現(xiàn)在17世紀(jì)的《徐霞客游記》也是對自然考察所獲得的超越時代的成果。
古生物學(xué)、地層學(xué)的奠基者是英國W.史密斯(1815)、法國G.居維葉(1812)、J.-B.deM.拉馬克(1815～1822)。至1840年,地層劃分的原則和方法已經(jīng)確立,地質(zhì)時代和地層系統(tǒng)基本建立起來。礦物學(xué)沿著形態(tài)礦物學(xué)和礦物化學(xué)方向發(fā)展。美國J.D.丹納的《礦物學(xué)系統(tǒng)》(1837)標(biāo)志著經(jīng)典礦物學(xué)的成熟。1829年，英國W.尼科爾發(fā)明了偏光顯微鏡，使得下半世紀(jì)顯微巖石學(xué)迅速發(fā)展成為可能。法國E.de博蒙于1829年提出地球冷縮造山的收縮說，對近百年來的構(gòu)造理論產(chǎn)生了重大影響。這樣，有關(guān)地球歷史的古生物學(xué)、地層學(xué)，有關(guān)地殼物質(zhì)組成的巖石學(xué)、礦物學(xué)和有關(guān)地殼運動的構(gòu)造地質(zhì)理論所組成的地質(zhì)學(xué)體系逐漸形成。同時19世紀(jì)上半葉，有關(guān)災(zāi)變論和均變論的爭論，對地質(zhì)學(xué)思想方法產(chǎn)生了歷史性的影響。G.居維葉是災(zāi)變論的主要代表，他提出地球歷史上發(fā)生過多次災(zāi)變造成生物絕滅的觀點(1812)。英國C.萊伊爾是均變論的主要代表，他堅持“自然法則是始終一致”的觀點，并提出將今論古的現(xiàn)實主義方法。在爭論中，地質(zhì)均變論逐漸成為百余年來地質(zhì)學(xué)及其研究方法的正統(tǒng)觀點。
地質(zhì)學(xué)發(fā)展時期(1840～1910)隨著工業(yè)化的發(fā)展，各工業(yè)先進(jìn)國家都開
展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，使地質(zhì)學(xué)從區(qū)域地質(zhì)向全球構(gòu)造發(fā)展，并推動了地質(zhì)學(xué)各分支學(xué)科的迅速建立和發(fā)展。其中重要的有瑞士J.L.R.阿加西等人對冰川學(xué)的研究（1837、1840）以
及英國G.B.艾里(1855)、J.H.普拉特(1859)提出的地殼均衡理論。有關(guān)山脈形成的地槽說經(jīng)過美國的J.霍爾(1859)和J.D.丹納(1873)的努力最終確立起來。法國M.A.貝特朗提出造山旋回概念（1887），G.-é.奧格對地槽系和大陸區(qū)的劃分(1900)以及德國W.H.施蒂勒對地槽類型的劃分(1924)使造山理論更加完善。奧地利E.修斯和俄國的А．П．卡爾賓斯基則對地臺作了系統(tǒng)的研究。對阿爾卑斯構(gòu)造的研究，推動了全球構(gòu)造的研究。E.修斯的《地球的面貌》(1883～1909)是19世紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究的總結(jié)。同時修斯從全球的角度來研究地殼運動在時間和空間上的關(guān)系的綜合分析方法預(yù)示了20世紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究新時期的到來。
20世紀(jì)地質(zhì)的發(fā)展(1910～)進(jìn)入20世紀(jì)以來，社會和工業(yè)的發(fā)展，
使得石油地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)陸續(xù)形成獨立的分支學(xué)科。同時，在地質(zhì)學(xué)各基礎(chǔ)學(xué)科穩(wěn)步發(fā)展的同時，由于各分支學(xué)科的相互滲透，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合，新技術(shù)方法的采用，導(dǎo)致了一系列邊緣學(xué)科的出現(xiàn)。挪威的V.M.戈爾德施密特，蘇聯(lián)的А.Е.費爾斯曼,В.И.維爾納茨基創(chuàng)立了地球化學(xué)。英國A.霍姆斯應(yīng)用放射性蛻變原理進(jìn)行了地質(zhì)年代學(xué)的研究。地球物理手段與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合,導(dǎo)致了一系列的重大發(fā)現(xiàn)。地震波的研究揭示了固體地球的圈層構(gòu)造以及洋殼與陸殼結(jié)構(gòu)的區(qū)別。高溫高壓巖石實驗研究為人們認(rèn)識地殼深部地質(zhì)過程提供了較為可靠的依據(jù)。所有這些都促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)研究從定性到定量的過渡,并向微觀和宏觀兩個方向發(fā)展。20世紀(jì)50～60年代,全球范圍大規(guī)模的考察和探測,使地質(zhì)學(xué)研究從淺部轉(zhuǎn)向深部,從大陸轉(zhuǎn)向海洋,海洋地質(zhì)學(xué)有了迅速發(fā)展。同時古地磁學(xué)、地?zé)釋W(xué)、重力測量都有重大進(jìn)展，為新全球構(gòu)造理論的產(chǎn)生提供了科學(xué)依據(jù)。在這基礎(chǔ)上,德國A.L.魏格納于1915年提出的、與傳統(tǒng)海陸固定論相悖的大陸漂移說得以復(fù)活。60
年代初,美國的H.H.赫斯、R.S.迪茨提出海底擴張理論較好地說明了漂移的機制。加拿大的J.T.威爾遜提出轉(zhuǎn)換斷層，并創(chuàng)用“板塊”一詞。60年代中期美國W.J.摩根、法國X.勒皮雄等提出板塊構(gòu)造說，用以說明全球構(gòu)造運動的基本原因和運動模式。板塊構(gòu)造說被稱之為新全球構(gòu)造理論，它標(biāo)志著新地球觀的形成，使現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)研究進(jìn)入一個新階段。（見地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡史）
地質(zhì)學(xué)的分科
人類對地質(zhì)的認(rèn)識，首先是從被視為靜止物體的礦物和巖石的研究開始的。通過保存在地層中的古生物化石的研究，提出了古生物學(xué)的理論與方法，并運用于劃分地層,把歷史的觀念引入了地質(zhì)學(xué)。天文學(xué)的成果,特別是科學(xué)的天體演化假說的提出，使人類對地球的現(xiàn)狀和歷史演變的認(rèn)識，提高到能夠建立一個比較合乎邏輯的完整體系的程度。繼天文學(xué)、生物學(xué)之后，物理學(xué)和化學(xué)的成果也為地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展提供了條件，使地質(zhì)學(xué)發(fā)展成為自然科學(xué)的一大支柱。
地質(zhì)學(xué)的建立,反過來又推動了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,給它們以地球的歷史觀和地質(zhì)學(xué)認(rèn)識世界的方法。古生物化石的研究，促進(jìn)了生物學(xué)的發(fā)展，達(dá)爾文進(jìn)化論的提出,直接得到地質(zhì)學(xué)的支持;從地質(zhì)學(xué)的角度對行星的研究,大大幫助了建立對太陽系其他天體的正確認(rèn)識;用
地質(zhì)學(xué)的理論與方法去研究行星與月球的行星地質(zhì)學(xué)、月球地質(zhì)學(xué)，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，已成為現(xiàn)實。地質(zhì)學(xué)還與物理學(xué)、化學(xué)不斷互相交匯融合，形成新的邊緣性學(xué)科，并為哲學(xué)、社會科學(xué)的發(fā)展提供了材料。
早期的地質(zhì)學(xué)以研究地殼表層某個地區(qū)的巖石為基礎(chǔ)，礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)及古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、區(qū)域地質(zhì)學(xué)都是在此基礎(chǔ)上建立起來的。歷史地質(zhì)學(xué)則是概括這些地質(zhì)
實體的發(fā)展歷史的綜合性學(xué)科。
地質(zhì)學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)結(jié)合而產(chǎn)生的地球物理學(xué)、地球化學(xué)，是地球科學(xué)的重要支柱，也是推動地質(zhì)學(xué)向現(xiàn)代科學(xué)水平發(fā)展的重要方面。現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)把地球作為一個整體來研究，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的板塊構(gòu)造說，即是吸收了地震研究、海洋地質(zhì)調(diào)查和古地磁研究等方面的最新科學(xué)成果，較好地解釋了全球構(gòu)造問題。
至80年代，地質(zhì)學(xué)已發(fā)展成為包含有下列分支學(xué)科的理論體系。這些分支學(xué)科大體可分為兩類：一類是探討基本事實和原理的基礎(chǔ)學(xué)科；一類是這些基礎(chǔ)學(xué)科與生產(chǎn)或其他學(xué)科結(jié)合而形成的學(xué)科。
這些基礎(chǔ)學(xué)科以物質(zhì)成分為主要研究對象，主要有下列分支。
礦物學(xué)研究礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀，共生組合、變化條件、用途以及它們之間的相互關(guān)系。
巖石學(xué)研究巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形成條件、分布規(guī)律、成因、成礦關(guān)系以及巖石的演變歷史和演變規(guī)律。
礦床地質(zhì)學(xué)研究礦床的特征、成因、分布及其工業(yè)意義。
地球化學(xué)研究地球各圈層和各種地質(zhì)體的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化，探
討化學(xué)元素及其同位素的分布、存在形式、共生組合、集中分散及遷移循環(huán)的規(guī)律。
以地質(zhì)作用及其留下的形跡為主要研究對象的學(xué)科，包括下列各分支。
動力地質(zhì)學(xué)研究各種地質(zhì)作用，包括引起這些作用的動力在地球各圈層活動的規(guī)律。火山地質(zhì)學(xué)、地震地質(zhì)學(xué)、冰川地質(zhì)學(xué)等均屬這個學(xué)科中有特殊內(nèi)容的分支。
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究地球巖石圈的構(gòu)造變形，包括斷裂、褶皺等各種構(gòu)造形跡及不
同類型構(gòu)造單元的分布、形成、演化和發(fā)展，是從總體上研究地質(zhì)體的構(gòu)造在時間上及空間上的發(fā)展規(guī)律及成因和動力來源的學(xué)科。大地構(gòu)造學(xué)也屬于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)范疇。
地貌學(xué)研究地表形態(tài)特征及其發(fā)生、發(fā)展和分布的規(guī)律。又稱地形學(xué)，是地質(zhì)學(xué)與自然地理學(xué)之間的邊緣學(xué)科。
地球物理學(xué)研究各種地球物理場和地球的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形態(tài)及其中發(fā)生的
各種物理過程，是地質(zhì)學(xué)與物理學(xué)之間的邊緣科學(xué)。地球物理學(xué)在狹義上只研究地球的固體部分，又稱固體地球物理學(xué)；廣義的地球物理學(xué)還包括對水圈、大氣圈的研究。
地質(zhì)力學(xué)運用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造和地殼運動規(guī)律及其起因的學(xué)科。
以地質(zhì)歷史為主要研究對象的學(xué)科，包括下列分支。
古生物學(xué)研究地球歷史上的生物界及其進(jìn)化過程。主要是對保存在地層中的化石的研究。
地層學(xué)研究成層巖石的時空分布規(guī)律，包括地層的層序和時代及其地理分布，地層的分類、對比以及它們之間的關(guān)系。
歷史地質(zhì)學(xué)研究地球的發(fā)展歷史和規(guī)律，包括地球上生物的進(jìn)化歷史，古沉積
相的分析和古地理面貌的復(fù)原，以及地殼地質(zhì)構(gòu)造和有關(guān)地質(zhì)作用的演變等方面的研究，是一門綜合性的學(xué)科。
古地理學(xué)研究地球歷史上的海陸分布及其他自然地理特征與發(fā)展過程。
地質(zhì)年代學(xué)研究地質(zhì)歷史時期的順序及其延續(xù)的年代數(shù)據(jù)，地質(zhì)年代表是其研
究的最終成果。
綜合一個地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查成果，研究闡明該區(qū)地質(zhì)的總體特征，探討各種地質(zhì)作用的相互關(guān)系的學(xué)科稱為區(qū)域地質(zhì)學(xué)。
此外，將地球及其他星球作為一個天體來研究，形成了行星地質(zhì)學(xué)、天文地質(zhì)學(xué)。對地球深部的研究，是剛剛開拓的新領(lǐng)域。
地質(zhì)學(xué)為了開發(fā)利用地下資源及改善和利用地球環(huán)境，解決人類社會發(fā)展中的實際問題，形成了既有理論意義又有生產(chǎn)應(yīng)用價值的下列各分支學(xué)科。
水文地質(zhì)學(xué)研究地下水的形成、分布和運動的規(guī)律，以合理開發(fā)地下水、防治地下水的危害，以及利用地下水的化學(xué)、物理特征找礦、預(yù)報地震和防治地方病、保護(hù)環(huán)境。
工程地質(zhì)學(xué)以調(diào)查研究和解決各類工程建設(shè)中的地質(zhì)問題為任務(wù)，包括評價地
基的地質(zhì)條件，預(yù)測工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的影響，選擇最佳場所、路線，為工程設(shè)計提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。
環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量和人類活動與地質(zhì)環(huán)境的相互關(guān)系。
災(zāi)害地質(zhì)學(xué)研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、分布規(guī)律、形成機制和對人類的影響及其預(yù)測預(yù)防。
金屬礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)把
地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論用于研究這些礦產(chǎn)資源的成因、分布規(guī)律等的學(xué)科。這些學(xué)科具有很強的實用性，同時又有基礎(chǔ)研究性質(zhì)。
找礦勘探地質(zhì)學(xué)綜合運用地質(zhì)學(xué)理論和現(xiàn)有的找礦方法、手段尋找礦藏的學(xué)
科。
礦山地質(zhì)學(xué)以解決礦山開發(fā)過程中遇到的地質(zhì)問題為任務(wù)的學(xué)科。
還有些自成體系、自有理論、與地質(zhì)學(xué)相輔相成，對地質(zhì)學(xué)的發(fā)展有重要作用的技術(shù)學(xué)科，屬于廣義的地質(zhì)學(xué)或地質(zhì)科技的范疇。它們包括：運用物理的、化學(xué)的方法去取得野外地質(zhì)資料的地球物理勘探和地球化學(xué)勘查；運用鉆探或坑探的手段直接向地下取得地質(zhì)樣品的探礦工程；對各種地質(zhì)樣品進(jìn)行實驗測試的實驗室技術(shù)；為地質(zhì)調(diào)查提供地形底圖并繪制地質(zhì)圖件的測繪學(xué)；能在遠(yuǎn)距離處取得地質(zhì)資料的航空測量技術(shù)和遙感技術(shù)，以及用于處理地質(zhì)資料的數(shù)學(xué)方法和計算機技術(shù)等。
隨著研究深度的增加，新的分支學(xué)科還在不斷產(chǎn)生，各個學(xué)科的聯(lián)系愈來愈緊密，建立一個更加充實、完整的有關(guān)地球的知識體系，是發(fā)展的必然趨勢。
由于地質(zhì)學(xué)的發(fā)展和社會的發(fā)展互相支持、依賴，從社會科學(xué)的角度來研究地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史，是社會也是地質(zhì)學(xué)發(fā)展的需要。對地質(zhì)學(xué)從史學(xué)、哲學(xué)和社會學(xué)的角度進(jìn)行交叉研究已取得進(jìn)展，孕育著新的學(xué)科。
地質(zhì)學(xué)與人類
人類是在地球的發(fā)展過程中，生物進(jìn)化達(dá)到高等階段的產(chǎn)物。人的出現(xiàn)有賴于適宜的自然環(huán)境，包括地質(zhì)、水文、氣候、生物等方面因素。它們互相依賴和制約，經(jīng)過長期發(fā)展，達(dá)到了適于人類生存的相對穩(wěn)定的生態(tài)平衡，如果其中任何一種因素發(fā)生重大變化，都將破壞這個平?，而且有可能使環(huán)境不再有利于人類。在地球上，局部地區(qū)已出現(xiàn)了這種情況。還要看到，人類的活動也是影響周圍環(huán)境的日益重要的因素。當(dāng)人類的活動符合自然界的客觀規(guī)律時，便可以得到利益，如鑿井得水，開山取礦；相反則會蒙受損失，如過量灌溉導(dǎo)致土壤鹽堿化。另一方面，自然界的突發(fā)事件或緩慢積累起來的重大變化，也可以給人類帶來無法逃避的災(zāi)害。地質(zhì)學(xué)正在積極研究人類活動引起的地質(zhì)環(huán)境的變化和地質(zhì)作用造成的對人的危害。
地質(zhì)學(xué)是提高人類認(rèn)識自然，增進(jìn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和求得環(huán)境改善的科學(xué)。地球表層的生物和人類的大量活動,都與地質(zhì)條件相關(guān)。在生產(chǎn)力還不發(fā)達(dá)的時期,人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響微弱，災(zāi)害性地質(zhì)作用給人類帶來的損失也不如今日這樣巨大。人類社會越現(xiàn)代化，越需要充實地質(zhì)知識。
早期的地質(zhì)學(xué)，主要應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)。現(xiàn)代化的社會對礦產(chǎn)資源的需求，大大超過了工業(yè)化初期。在當(dāng)代的發(fā)達(dá)國家里，礦業(yè)和以礦產(chǎn)品為基本原料的工業(yè)（一般要占到整個工業(yè)生產(chǎn)總值的60％左右；進(jìn)行生產(chǎn)所使用的動力，幾乎百分之百地取之于地球資源。20世紀(jì)80年代人類從地下采出石油的數(shù)量，較半???世紀(jì)前增長一百倍以上。砂石等非金屬材料也已成為重要的資源被大量開采，它們一年產(chǎn)出的數(shù)量，無論就重量或體積均超過了其他工業(yè)礦物原料年產(chǎn)量的總和。如此大量的開采，就使地質(zhì)學(xué)不僅負(fù)有繼續(xù)找出新的礦產(chǎn)資源以維持社會龐大需求的使命，而且還要擔(dān)當(dāng)起指導(dǎo)合理開發(fā)、保護(hù)礦產(chǎn)資源、防治環(huán)境惡化等重任。
地下水是維持生態(tài)平衡所不可缺少的因素，同時也是一種重要的資源。一個地區(qū)地下水的量與質(zhì)，直接影響著那里地面生命存在的條件。地下水是分布最廣泛的、比較穩(wěn)定的水源，且多為適于飲用和灌溉的淡水。因此在充分利用地面的淡水資源的同時，還要開發(fā)利用地下水。但地下水水量有限，大量取用，還會發(fā)生地面沉降等惡果。因此，必須應(yīng)用地質(zhì)學(xué)理論和方法，合理地開發(fā)地下水。
現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,使人口密集、建筑集中,許多建設(shè)工程規(guī)模巨大，這對地質(zhì)環(huán)境的依賴和對環(huán)境的影響超過人類史上的任何時期。在現(xiàn)代化的工程建設(shè)中，不僅要重視地質(zhì)作用引起的突發(fā)事件，還要注意它的長期影響，比如泥沙淤積、地面緩慢升降等。這些都是地質(zhì)學(xué)應(yīng)該研究解決的問題。
地震發(fā)生在人煙稀少的地區(qū)，縱然強烈，損失也不會大,但如果發(fā)生在工業(yè)發(fā)達(dá)或其他人口密集的地區(qū),則會造成嚴(yán)重?fù)p失。在現(xiàn)代化的社會中，社會的生產(chǎn)和生活組成一個息息相關(guān)的整體，電力、煤氣、自來水的供應(yīng)，一刻不可缺少，交通、電訊必須保持暢通，而地震破壞上述設(shè)施造成的后果，可以比地震本身直接造成的危害還要嚴(yán)重。不僅地震，其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪沖蝕等可能造成災(zāi)害的地質(zhì)作用都必須運用地質(zhì)學(xué)去認(rèn)識和提出防治意見。同時，人們還須遵循地質(zhì)學(xué)的科學(xué)指導(dǎo),避免因人類的活動???觸發(fā)災(zāi)
害,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境的惡化。
農(nóng)業(yè)的發(fā)展也需要地質(zhì)學(xué)知識。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)除了需要地下水源和礦物肥料外，植物的生長也受到地質(zhì)條件的制約。地質(zhì)環(huán)境還影響著人的發(fā)育，一些地方病的出現(xiàn)，與土壤和地下水中所含的某些元素缺少或過多有關(guān)，而這些元素分布和含量，從根本上說來又是受著地質(zhì)條件的控制。
因此，地質(zhì)學(xué)與人類的關(guān)系不僅僅在于資源的取用，還在于與人類生存和生活環(huán)境的諸多方面直接相關(guān)。地質(zhì)學(xué)已成為人類社會所普遍需要的科學(xué)。參照地質(zhì)學(xué)知識制定礦產(chǎn)資源法、海洋法、水法、環(huán)境保護(hù)法等，就表現(xiàn)了這種密切的關(guān)系。地質(zhì)科學(xué)事業(yè)早已不再是僅與少數(shù)人有關(guān)的事業(yè)。
地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢
根據(jù)人類社會對各類自然資源的需求、全球環(huán)境變化的研究任務(wù)、地質(zhì)資料的積累、學(xué)科間滲透，尤其是高科技引入等方面的現(xiàn)狀，對地質(zhì)學(xué)的主要發(fā)展趨勢可概括為下列幾個方面。
①地質(zhì)學(xué)能觀察和研究的范圍和領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U大。在空間上，不但能通過直接或間接的方法逐步深入到巖石圈深部，而且對月球、太陽系部分行星及其衛(wèi)星的某些地質(zhì)特征，將有更多的了解。陸地深鉆技術(shù)將超過現(xiàn)有的10000余米水平,洋殼和位于大陸坡底的巨厚沉積層的秘密將進(jìn)一步被揭示，石油開發(fā)的邊界會繼續(xù)擴大。同時,新型自容式潛艇建成后,也將使觀察深度從已達(dá)到的3000米加深到6000米左右,除少數(shù)特別深的海溝外,海底的其他主要部分都有可能被人觀察到。在時間上，繼35億年以前底棲微生物群的發(fā)現(xiàn)，以及其他古生物跡象的證實，將會加深人們對地球(尤其是地殼)的了解。同時與人類社會最接近的一段時間（第四紀(jì)）的地質(zhì)史的研究也將更精細(xì)。
②數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等其他??科的發(fā)展和向地質(zhì)學(xué)的進(jìn)一步滲透，先進(jìn)技術(shù)在地質(zhì)工作中的使用，同精細(xì)、深入的野外地質(zhì)工作相結(jié)合，會使人們有可能對更多的地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律作出科學(xué)的解釋，進(jìn)行更深入和本質(zhì)性的研究。
③實驗條件將進(jìn)一步改進(jìn)，如將實驗室中所能達(dá)到的溫度壓力提得更高，模擬更為復(fù)雜的多種可變因素的地質(zhì)作用，并把時間因素也納入模擬實驗之中。
④地質(zhì)學(xué)理論不斷得到補充、修正，尤其是各大陸所提供的有關(guān)不同地質(zhì)歷史時期的新資料將在很大程度上檢驗、發(fā)展板塊構(gòu)造說，進(jìn)而會產(chǎn)生一些新的理論和學(xué)說。
⑤在地質(zhì)學(xué)的服務(wù)領(lǐng)域，一個重要方面是開發(fā)地球資源，其中有關(guān)礦產(chǎn)資源和新能源的研究，仍處于最重要的地位，因而將繼續(xù)深入。海底含油、氣地層，以及洋底多金屬結(jié)核和現(xiàn)代成礦作用等的形成機理研究會有新的進(jìn)展，從中國以及各大洲的成礦帶、成礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)發(fā)展歷史全過程出發(fā)，按不同成礦時代分別研究區(qū)域成礦的規(guī)律性，尤其是不同地質(zhì)背景下所形成的礦組或跨礦組的成礦系列的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，也將取得新的成就。非金屬礦床、放射性礦床、地?zé)豳Y源以及其他礦產(chǎn)的綜合利用將顯著發(fā)展。同時，由于區(qū)域成礦研究的需要，將進(jìn)一步加強區(qū)域地質(zhì)的綜合研究，并促進(jìn)地層學(xué)、古生物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)以及區(qū)域巖漿活動研究、變質(zhì)地質(zhì)研究等向新的水平發(fā)展。
⑥保障人類良好的生存環(huán)境、干旱半干旱地區(qū)和沼澤地區(qū)的水文地質(zhì)問題，以及工程地質(zhì)問題的研究將不斷擴大。環(huán)境地質(zhì)學(xué)，包括環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究，有關(guān)的微量測試技術(shù)和環(huán)境保護(hù)的地質(zhì)措施等的研究日趨重要。
總之,地質(zhì)學(xué)必須加強基礎(chǔ)研究,如礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、古生物學(xué)等具有奠基意義
的學(xué)科的研究，以提高對各種地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象及其形成、演化的認(rèn)識，同時還要充分吸收和利用其他科學(xué)技術(shù)的新成果，包括社會科學(xué)的研究成果，以更全面、本質(zhì)地認(rèn)識地球歷史和構(gòu)造，為科學(xué)的發(fā)展，為人類更合理、有效地開發(fā)和利用地球資源，維護(hù)生存環(huán)境，作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。