構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

在于認(rèn)識和運(yùn)用地質(zhì)體的成因和運(yùn)動的規(guī)律性。地質(zhì)礦產(chǎn)資源和能源的成礦背景，控礦容擴(kuò)因素都與構(gòu)造演化、構(gòu)造環(huán)境和成因機(jī)制緊密聯(lián)系。構(gòu)造地質(zhì)作用更是地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的重要的決定因素;工程建設(shè)及減災(zāi)等環(huán)境科學(xué)問題，也與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究直接相關(guān)聯(lián)。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)強(qiáng)調(diào)野外實(shí)地觀測，其研究精度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高。20世紀(jì)60年代以后遙感技術(shù)的運(yùn)用，對地質(zhì)構(gòu)造的研究產(chǎn)生了極高的效益;反射地震技術(shù)的運(yùn)用和大陸地學(xué)斷面的研究對于揭示地殼結(jié)構(gòu)和深部構(gòu)造取得了很好的效果，所有這些創(chuàng)新技術(shù)和理論已使在更廣闊的范圍內(nèi)研究具體的構(gòu)造單元、區(qū)域構(gòu)造特征、水平運(yùn)動和制圖成為可能。實(shí)驗(yàn)室的顯微構(gòu)造與組構(gòu)研究、構(gòu)造變形條件的溫度、壓力測算、古應(yīng)力差值的估算和古應(yīng)力場的重建等均已實(shí)現(xiàn)。這些都使得不同尺度構(gòu)造的研究有可能在成因和演化及運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)上結(jié)合得好，研究得更深入。

未來，地質(zhì)學(xué)能觀察和研究的范圍和領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U(kuò)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。 數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等其他學(xué)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。 實(shí)驗(yàn)條件將進(jìn)一步改進(jìn)，如將實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)之中。 地質(zhì)學(xué)理論不斷得到補(bǔ)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(yàn)、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。 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。同時，由于區(qū)域成礦研究的需要，將進(jìn)一步加強(qiáng)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。 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(kuò)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(qiáng)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)。

狹義的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)一般限于形變和變形機(jī)制方面的研究。構(gòu)造學(xué)或大地構(gòu)造學(xué)是對區(qū)域性宏觀構(gòu)造演化史的研究，也是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的組成部分。狹義的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與構(gòu)造學(xué)相輔相成，前者的研究是區(qū)域構(gòu)造演化的具體內(nèi)涵，而后者則是前者變形機(jī)制的成因環(huán)境和條件的綜合概括 。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)最先是對構(gòu)造要素，即褶皺和斷裂的形態(tài)、變形組合的認(rèn)識和分析，以及構(gòu)造均勻域區(qū)劃分帶的研究，而后又結(jié)合巖石組合特征，研究演化歷史和變形期次與階段。其核心是構(gòu)造演化的動力機(jī)制和成因模式，因而總與學(xué)說、假說相聯(lián)系。

1859年霍爾在研究北美地質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)阿巴拉契亞山脈古生代沉積區(qū)具槽形特征。他把這種現(xiàn)象解釋為因沉積重力負(fù)荷而致下沉，1873年丹納把這種槽形構(gòu)造命名為地槽，并認(rèn)為是地球因冷縮而在大陸邊繞出現(xiàn)的塌陷帶。地槽概念的提出標(biāo)志著現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的起點(diǎn)。

1887年貝特朗提出造山旋回的概念。1883~1909年修斯在收縮說的基礎(chǔ)上完成巨著《地球的面貌》，書中突出了地質(zhì)學(xué)的全球觀點(diǎn)，同時還發(fā)展了沉積建造的時空分帶理論，使地槽地臺學(xué)說得以建立，并奠定了20世紀(jì)前半葉的地質(zhì)學(xué)研究的基礎(chǔ)。

泰勒1910年討論了歐亞大陸第三紀(jì)山脈弧形向南突出，1912年魏格納有關(guān)大陸起源的論述，使大陸漂移思想形成了大陸漂移說。因此，在20年代前后，在地質(zhì)學(xué)中開始了以地槽學(xué)說為代表的垂直論，與以大陸漂移說為代表的水平論有關(guān)主要構(gòu)造運(yùn)動方式之爭，并把垂直論與大陸位置相對固定相聯(lián)系，稱為固定論，而水平論固有大陸長距離漂移的認(rèn)識，稱為活動論。

1928年霍姆斯提出地殼以下物質(zhì)熱對流的假說，用以解釋大陸漂移。1930~1933年哈爾曼和范·貝美倫提出的重力與波動說，解釋造山物質(zhì)的運(yùn)動規(guī)律。

施蒂勒1924年提出了造山期及其同時性，支持了地槽學(xué)說的造山理論。1936年他把地槽進(jìn)一步劃分為正地槽和準(zhǔn)地槽，其后又把正地槽分為優(yōu)地槽和冒地槽。這些研究成果都顯示了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在造山作用理論與巖石建造學(xué)說等方面的重大發(fā)展，進(jìn)而使地槽地臺學(xué)說成為20世紀(jì)50年代地質(zhì)科學(xué)的主導(dǎo)理論。

在20世紀(jì)60年代，由赫斯首先提出的海底擴(kuò)張說，以及由轉(zhuǎn)換斷層證實(shí)巖石圈運(yùn)動符合描述剛體球面轉(zhuǎn)動規(guī)律的歐勒定律，確立了巖石圈板塊構(gòu)造學(xué)，并被譽(yù)為現(xiàn)代地球科學(xué)理論的一次革命，從而引起對地質(zhì)學(xué)中原有的基本原則和規(guī)律重新思考和再認(rèn)識，也促進(jìn)了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)對地質(zhì)體變形機(jī)制開展了實(shí)驗(yàn)和定量描述的研究。在20世紀(jì)50年代創(chuàng)立了構(gòu)造物理學(xué)，60年代，以蘭姆賽為代表，從構(gòu)造形態(tài)幾何學(xué)中發(fā)展了有限應(yīng)變測量，提高了構(gòu)造變形機(jī)制的定量研究的實(shí)踐性。70年代，地球動力學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)和描述計(jì)算，擴(kuò)大了構(gòu)造成因機(jī)制的研究基礎(chǔ)。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)主要研究地質(zhì)體的次生構(gòu)造及其成因和演化，同時也進(jìn)行構(gòu)造作用環(huán)境的重建和反演的研究，可概稱為改造和建造。它們都是在漫長的地質(zhì)歷史中發(fā)生和形成，并具復(fù)雜多樣的特征。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的次生構(gòu)造都與內(nèi)生地質(zhì)作用相聯(lián)系，這與地球深部作用緊密相關(guān)。巖石圈板塊運(yùn)動是地質(zhì)構(gòu)造演化的主因，所以對地質(zhì)構(gòu)造的研究盡管有尺度不同和目的不一的差別，但都必須著眼于全球整體的地質(zhì)演化規(guī)律與特定的形成環(huán)境相結(jié)合。

各種構(gòu)造作用主要都集中在上地幔圈層以上的巖石圈內(nèi)，因而巖石圈又 稱為構(gòu)造圈。在這里，既有現(xiàn)今的活動構(gòu)造現(xiàn)象，如地震可測量的板塊運(yùn)動向量等，也有各種已經(jīng)固結(jié)了的構(gòu)造，這種歷史中的構(gòu)造一直可追溯至38億年以前的古老地質(zhì)體中。

持續(xù)不斷的構(gòu)造作用，使地表和地下各種地質(zhì)體發(fā)生形變，如巖層彎曲和斷裂;地表升降造成山脈、高原和盆地;地表遭剝蝕和盆地內(nèi)沉積;巖漿的侵入活動和火山噴發(fā)等，它們都直接間接地由更為廣泛而具體的構(gòu)造運(yùn)動所引起的。從礦物晶格位錯至造山帶的形成，不同成因環(huán)境和層次的變質(zhì)作用現(xiàn)象，巖漿巖分帶，大陸碰撞區(qū)地殼壓縮隆升和鄰區(qū)的盆地沉積充填，以及地質(zhì)體演化發(fā)展中的構(gòu)造疊加和改造等，都是次生構(gòu)造。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)也研究由構(gòu)造作用決定的原生構(gòu)造現(xiàn)象，如造山帶的位置和形態(tài)、盆地的形態(tài)和分布，各種層次的變質(zhì)作用與分帶，不同成因的巖漿巖侵位和噴出活動條件等的本身特征，都由構(gòu)造環(huán)境所決定，是由先期構(gòu)造造成而又成為后繼構(gòu)造作用的基礎(chǔ)。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與地質(zhì)學(xué)一樣始于對大陸地質(zhì)的研究。地殼構(gòu)造具雙層模式特征，不同深度層次的構(gòu)造變形機(jī)制、作用過程和產(chǎn)物有很大的不同，特別是在地下一般為10~15公里深處的脆韌性物性過渡帶上下的差別。其淺部常見脆性構(gòu)造變形，構(gòu)造發(fā)育不均勻;而在過渡帶之下，以韌塑性均勻剪切變形為特征，各類韌性剪切構(gòu)造面一般都很平緩，多強(qiáng)烈置換構(gòu)造和透入性特征。淺部的脆性斷層向下進(jìn)入韌塑性帶時常產(chǎn)狀變緩。具細(xì)粒化重結(jié)晶的糜棱巖則多形成于脆韌性過渡帶附近或更深些。

構(gòu)造變形的各種不同速率和長時間的作用進(jìn)程，可造成地質(zhì)體的穿時現(xiàn)象，而不同階段的構(gòu)造作用可使構(gòu)造發(fā)生遞進(jìn)變形或疊加;它們在時空上的關(guān)系，主構(gòu)造期間及遞進(jìn)變形期內(nèi)的演化序列，又常與沉積作用或巖漿侵位相關(guān)，這種具明顯對應(yīng)關(guān)系的主期又稱為構(gòu)造熱事件，它不僅是構(gòu)造變形產(chǎn)物，也是地質(zhì)階段劃分的重要標(biāo)志，有重要的紀(jì)年意義。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)強(qiáng)調(diào)野外實(shí)地觀測。其研究精度則隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高。20世紀(jì)60年代以來遙感技術(shù)的運(yùn)用，對地質(zhì)構(gòu)造的研究產(chǎn)生極高的效益;采用反射地震技術(shù)研究地殼結(jié)構(gòu)，并開創(chuàng)大陸地學(xué)斷面的研究和成囤，所有這些創(chuàng)新技術(shù)和理論，已有可能在更廣闊的范圍內(nèi)研究具體的構(gòu)造單元、區(qū)域構(gòu)造特征、水平運(yùn)動和制圖。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的顯微構(gòu)造與組構(gòu)研究、構(gòu)造變形條件的溫度和壓力的測算、古應(yīng)力場重建及古應(yīng)力差值估算等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。因此，構(gòu)造地質(zhì)研究的觀測分析手段已是宏觀更宏、微觀更微，使不同尺度的構(gòu)造有可能在成因和演化及運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)上結(jié)合得更好，研究得更深入。計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬則又開拓了為這方面實(shí)驗(yàn)提供可資參考的途徑。

地質(zhì)學(xué)的研究對象是地球。地球包括固體地球及其外部的大氣。

書名:構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

作者:胡明//廖太平

出版 社:石油工業(yè)出版社

出版日期:2007-09

ISBN:750216000

開本:16開

頁 數(shù):290頁

定價:28元

第一章緒論

一、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究對象和內(nèi)容

二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究意義

三、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究方法

第二章 沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

第一節(jié)沉積巖層的原生構(gòu)造

一、層理及其識別

二、利用沉積巖層原生構(gòu)造確定巖層的頂面和底面

第二節(jié) 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征

一、巖層的原始產(chǎn)狀

二、水平巖層

三、傾斜巖層

第三節(jié)地層的接觸關(guān)系

一、整合與不整合

二、不整合的類型

三、不整合的觀察和研究

第三章 地質(zhì)構(gòu)造分析的力學(xué)基礎(chǔ)

第一節(jié)應(yīng)力分析

一、外力、內(nèi)力和應(yīng)力

二、應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力橢球體

三、二維應(yīng)力分析

四、三維應(yīng)力分析

五、應(yīng)力場、構(gòu)造應(yīng)力場應(yīng)力軌跡和應(yīng)力集中

第二節(jié)變形分析

一、變形和應(yīng)變

二、巖石變形的階段

三、剪裂角分析

四、應(yīng)變橢球體

五、遞進(jìn)變形

六、變形巖石的應(yīng)變測量

第三節(jié) 影響巖石力學(xué)性質(zhì)與巖石變形的因素

一、圍壓(靜巖壓力)

二、溫度

三、溶液

四、孔隙壓力

五、時間

第四章褶皺

第一節(jié) 褶皺和褶皺要素

一、褶皺要素

二、褶皺軸面和樞紐產(chǎn)狀的測定

三、褶皺的波長和波幅

第二節(jié)褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

一、褶皺的幾何形態(tài)――圓柱狀褶皺和非圓柱狀褶皺

二、褶皺形態(tài)的描述

第三節(jié)褶皺的類型及褶皺的組合型式

一、褶皺的產(chǎn)狀類型

二、褶皺橫截面的幾何類型

三、同沉積褶皺和底辟構(gòu)造

四、褶皺的組合型式及其分布

第四節(jié) 褶皺的形成機(jī)制

一、褶皺形成機(jī)制的基本類型

二、褶皺形成中的壓扁作用

三、影響褶皺形成的主要因素

第五節(jié)褶皺構(gòu)造的觀察和研究

一、褶皺形態(tài)的研究

二、研究褶皺形態(tài)的縱深變化

三、研究褶皺內(nèi)部小構(gòu)造

四、確定褶皺的形成時代

第五章 節(jié)理

第一節(jié)節(jié)理的分類

一、節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類

二、節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類

三、節(jié)理組和節(jié)理系

第二節(jié) 節(jié)理的分期與配套

一、節(jié)理的分期

二、節(jié)理的配套

第三節(jié)不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理

一、與褶皺有關(guān)的節(jié)理

二、與斷層有關(guān)的節(jié)理

三、與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的節(jié)理

四、節(jié)理在分析區(qū)域構(gòu)造中的作用和問題

第四節(jié) 節(jié)理的野外觀測

一、觀察點(diǎn)的選定

二、觀測內(nèi)容

三、節(jié)理的測量和記錄

第五節(jié)節(jié)理測量資料的整理

一、基本節(jié)理圖

二、節(jié)理資料的電算處理

第六章 斷層

第一節(jié)斷層的幾何要素

一、斷層面和斷層帶

二、斷盤

三、位移

第二節(jié) 斷層分類

一、按斷層與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類

二、按斷層兩盤相對運(yùn)動分類

第三節(jié)斷層各論

一、正斷層

二、逆沖斷層

三、平移斷層

四、順層斷層

第四節(jié)斷層效應(yīng)

一、正(逆)斷層引起的效應(yīng)

二、平移斷層引起的效應(yīng)

三、平移正(逆)斷層或正(逆)平移斷層引起的效應(yīng)

四、橫斷層錯斷褶皺引起的效應(yīng)

第五節(jié)斷層形成機(jī)制

第六節(jié) 斷層的觀察和研究

一、斷層的識別

二、斷層面產(chǎn)狀的測定

三、斷層兩盤相對運(yùn)動方向的確定

四、斷層巖

五、斷層作用的時間性

第七節(jié)同沉積斷層

第八節(jié) 韌性斷層

一、韌性斷層的幾何特征

二、韌性斷層內(nèi)的變形變質(zhì)特征

三、野外觀測

第九節(jié)區(qū)域性大斷裂

一、區(qū)域性大斷裂和巖石圈的層圈性

二、裂谷

三、逆沖推覆構(gòu)造

四、走向滑動斷層

附:斷層的分類和命名問題

第七章劈理及線理

第一節(jié) 劈理

一、劈理巖石的域組構(gòu)

二、劈理的分類

三、不同地質(zhì)背景上發(fā)育的壁理

四、劈理的野外研究

第二節(jié)線理

一、變形巖石中的小型線理

二、變形巖石中的大型線理

三、線理的野外研究

第八章 巖漿巖體的構(gòu)造研究

第一節(jié)巖漿巖體的產(chǎn)狀及其構(gòu)造控制

一、侵入巖體的產(chǎn)狀

二、噴出巖體的產(chǎn)狀

第二節(jié) 巖漿巖體的原生構(gòu)造

一、侵入巖體的原生流動構(gòu)造

二、侵入巖體的原生塑變構(gòu)造

三、侵入巖體原生破裂構(gòu)造

四、噴出巖體的原生構(gòu)造

第三節(jié)巖漿巖體的次生構(gòu)造

一、巖漿巖體的褶皺構(gòu)造

二、巖漿巖體的次生斷裂構(gòu)造

第四節(jié) 巖漿巖體構(gòu)造的觀測和研究

一、巖體產(chǎn)狀的恢復(fù)

二、巖體原生構(gòu)造和次生構(gòu)造的觀察和研究

三、巖體接觸關(guān)系和形成時代的確定

第九章變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造研究

第一節(jié) 變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造特征

一、變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造的基本特點(diǎn)

二、變質(zhì)巖層的成層構(gòu)造

三、變質(zhì)巖區(qū)的疊加褶皺

四、變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造滑動斷裂

五、變質(zhì)巖系間的隱蔽不整合

第二節(jié)變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造解析

一、變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造解析的內(nèi)容和步驟

二、構(gòu)造解析的基礎(chǔ)――地質(zhì)制圖

三、構(gòu)造數(shù)據(jù)的收集和分析

四、區(qū)域構(gòu)造模式的建立

第十章 表生構(gòu)造及撞擊構(gòu)造

第一節(jié)表生構(gòu)造

一、表生構(gòu)造的特點(diǎn)

二、常見的表生構(gòu)造

第二節(jié) 撞擊構(gòu)造

一、撞擊作用

二、撞擊構(gòu)造的基本地質(zhì)特征

三、撞擊構(gòu)造研究意義

全書主要參考文獻(xiàn)

固體地球包括最外層的地殼、中間的地幔及地核三個主要的層圈。主要是研究固體地球的上層，即地殼和地幔的上部。

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，半徑約3400公里。在地核之外，是厚度近2900公里的地幔。地幔之外是薄厚不一的地殼，已知最厚處為75公里，最薄處僅5公里左右，平均厚度約35公里。

地核的內(nèi)層是固體，也有科學(xué)家認(rèn)為是在強(qiáng)大壓力下原子殼層已被破壞的超 固體。外層是具有液體性質(zhì)的物質(zhì)，還推測有電流在其中運(yùn)動，被認(rèn)為是地球磁場的本原。外層的厚度約為2220公里。

地幔下部是含有較多金屬硫化物和氧化物的非晶體固體物質(zhì);地幔上部成份與橄欖巖大致相當(dāng);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，厚度約為60~120公里;在巖石圈之下為一層具有可塑性、可以緩慢流動、厚度約為100公里的軟流圈。

地殼表面的海洋、湖泊、河流等水體約占地表總面積的74%。成液態(tài)的地表水與凍結(jié)在兩極地區(qū)和高山上的冰川，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。大氣主要集中于高度不超過16公里的近地面中，成份以氮和氧為主。離地越遠(yuǎn)，大氣越稀薄，而且成份也有變化。在100公里外，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)，其稀薄程度超過人造的真空。帶電粒子受到地球磁場的控制，形成能夠阻擋來自太陽和宇宙帶電粒子流沖擊的電磁層。

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(yùn)動，并通過火山噴發(fā)的形式進(jìn)入水圈和大氣圈。地球各圈層的相互作用不斷改變著地球的面貌。

地球的這些圈層，是由于其組成物質(zhì)的重力差異作用而逐漸形成的。地球上的任何質(zhì)點(diǎn)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，并對他們的運(yùn)動產(chǎn)生了影響。

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。如果按地殼中所含元素計(jì)算，氧最多(46%)，其他依次為硅(28%)、鋁(8%)、鐵(6%)、鎂(4%)等。這些元素多形成化合物，少量為單質(zhì)，它們的天然存在形式即為礦物。

礦物具有確定的或在一定范圍內(nèi)變化的化學(xué)成分和物理特征。組成礦物的元素，如果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，并具有自己的結(jié)構(gòu)，那么就是晶體。晶體在外界條件適合的時候，其形態(tài)多表現(xiàn)為規(guī)則的幾何多面體，但這種情況很少。

礦物在地殼中常以集合的形態(tài)存在，這種集合體可以由一種，也可以由多種礦物組成，這在地質(zhì)學(xué)中被稱為巖石。

地球中的礦物已知的有3300多種，常見的只有20多種，其中又以長石、石英、輝石、閃石、云母、橄欖石、方解石、磁鐵礦和粘土礦物最最多，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。

由硅酸鹽溶漿凝結(jié)而成的火成巖構(gòu)成了地殼的主體，按體積和重量計(jì)都最多。但地面最常見到的則是沉積巖，它是早先形成的巖石破壞后，又經(jīng)過物理或化學(xué)作用在地球表面的低凹部位沉積，經(jīng)過壓實(shí)、膠結(jié)再次硬化，形成具有層狀結(jié)構(gòu)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)造或化學(xué)成分發(fā)生變化，形成不同于火成巖和沉積巖的變質(zhì)巖?；鸪蓭r、沉積巖、變質(zhì)巖是地球上巖石的三大類別?；鸪蓭r中的玄武巖、花崗巖是地球中最具代表性的巖石，是構(gòu)成大陸的主要巖石。形成時代最早的花崗巖，年齡達(dá)39億年，而玄武巖是構(gòu)成海洋所覆蓋的地殼的主要物質(zhì)，均比較"年輕"，一般不超過2億年。

地層是以成層的巖石為主體，隨時間推移而在地表低凹處形成的構(gòu)造，是地質(zhì)歷史的重要紀(jì)錄。狹義的地層專指已固結(jié)的成層的巖石，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(yùn)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(diǎn)。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。

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。通過研究這些化石，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段性，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(diǎn)。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。

地球表層的巖層和巖體，在形成過程及形成以后，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。

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(yùn)動。板塊構(gòu)造學(xué)是二十世紀(jì)地質(zhì)學(xué)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。

一般認(rèn)為，主要是地球內(nèi)部熱的不均勻分布引起了物質(zhì)對流運(yùn)動，使巖石圈破裂成為板塊。板塊形成后繼續(xù)運(yùn)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(kuò)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)向下移動而消失于地幔之中。

板塊運(yùn)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)。

地質(zhì)作用強(qiáng)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。例如，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10億年以后等等。

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(yùn)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(yàn)，是利用河流的地質(zhì)作用取得成功的例子。