Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Địa chất học”

Sửa liên kết
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Tuhan (thảo luận | đóng góp)
539 sửa đổi
Tuhan (thảo luận | đóng góp)
539 sửa đổi
Dòng 240: Dòng 240:
==Địa chất ứng dụng ==
==Địa chất ứng dụng ==
===Kinh tế địa chất===
===Kinh tế địa chất===
{{main|Kinh tế địa chất}}
Các nhà kinh tế địa chất giúp xác định và quản lý [[tài nguyên thiên nhiên]] trên Trái đất như dầu khí, than cũng như tài nguyên khoáng sản kim loại (đồng, sắt, urani) và phi kim loai (vật liệu xây dựng, vật liệu gốm sứ).
====Địa chất mỏ====
====Địa chất mỏ====
{{main|Khai thác mỏ}}
Địa chất mỏ bao gồm các công việc khai thác tài nguyên trên Trái đất. Một số tài nguyên có giá trị kinh tế được chú ý nhiều nhất như các loại [[đá quý]], [[kim loại]], và một số khoáng vật như [[asbest]], [[perlit]], [[mica]], [[phosphat]], [[zeolit]], [[sét]], [[pumice]], [[thạch anh]], và [[silica]], cũng như các nguyên tố như [[lưu huỳnh]], [[clo]], và [[heli]].
====Địa chất dầu khí====
====Địa chất dầu khí====
{{main|Địa chất dầu khí}}
Các nhà địa chất dầu khí nghiên cứu các vị trí trong lòng đất nơi mà có thể khai thác hydrocacbon, đặc biệt là [[dầu mỏ]] và [[khí thiên nhiên]]. Bởi vì các bể chứa dầu này được tìm thấy trong các [[bồn trầm tích]]<ref>{{cite book|isbn=0-12-636370-6|author=Richard C. Selley.|year=1998|publisher=Academic Press|location=San Diego|title=Elements of petroleum geology}}</ref>, họ cũng nghiên cứu các thành hệ trong các bồn này cũng như sự trầm tích và tiến hóa kiến tạo của chúng và thế nằm hiện tại của các lớp đá.
===Cơ học đất và địa kỹ thuật===
===Cơ học đất và địa kỹ thuật===
{{main|Cơ học đất|Địa kỹ thuật}}
Trong lĩnh vực [[kỹ thuật xây dựng]], các nguyên tắc địa chất và các phép phân tích được sử dụng để xác định chắc chắn các nguyên tắc ứng xử cơ học của vật liệu được sử dụng trong công trình. Điều náy giúp cho các đường hầm không bị sập, các cây cầu và các tòa nhà cao tầng được xây dựng trên móng vững chắc, và các tòa nhà có thể đứng vững trên nền đất bùn, sét.<ref>{{cite book|isbn=0534551440|author=Braja M. Das.|year=2006|publisher=THOMSON LEARNING (KY)|location=England|title=Principles of geotechnical engineering.}}</ref>
===Các vấn đề về nước và môi trường===
===Các vấn đề về nước và môi trường===
Địa chất và các nguyên tắc địa chất có thể ứng dụng trong các vấn đề về môi trường như [[khôi phục dòng chảy]], phục hồi các vùng đất bỏ hoang ([[brownfields]]), và hiểu các tương tác giữa môi trường sống tự nhiên và môi trường địa chất. Thủy văn học nước dưới đất hay [[địa chất thủy văn|địa chất thủy văn học]] được sử dụng để tìm kiếm nước dưới đất,<ref>{{cite journal|doi=10.1111/j.1745-6584.1995.tb00276.x|title=Effects of Agriculture on Ground-Water Quality in Five Regions of the United States|year=1995|author=Hamilton, Pixie A.|journal=Ground Water|volume=33|pages=217}}</ref> nó chỉ ra các vị trí nước cấp không bị ô nhiễm và rất quan trọng trong các khu vực khô cằn,<ref>{{cite journal|doi=10.1080/07900629948916|title=Water Scarcity in the Twenty-first Century|year=1999|author=Seckler, David|journal=International Journal of Water Resources Development|volume=15|pages=29}}</ref> và để theo dõi sự khuếch tán chất ô nhiễm trong các giếng nước.<ref>{{cite journal|doi=10.1111/j.1745-6584.1988.tb00397.x|title=Arsenic in Ground Water of the Western United States|year=1988|author=Welch, Alan H.|journal=Ground Water|volume=26|pages=333}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1111/j.1745-6584.1995.tb00276.x|title=Effects of Agriculture on Ground-Water Quality in Five Regions of the United States|year=1995|author=Hamilton, Pixie A.|journal=Ground Water|volume=33|pages=217}}</ref>

Các nhà địa chất thu được dữ liệu thông qua [[cột địa tầng]], [[lỗ khoan]], [[mẫu lõi khoan]] và [[mẫu lõi băng]]. Các mẫu lõi băng <ref>{{cite journal|doi=10.1038/329408a0|title=Vostok ice core provides 160,000-year record of atmospheric CO2|year=1987|author=Barnola, J. M.|journal=Nature|volume=329|pages=408}}</ref> và lõi trầm tích <ref>{{cite journal|doi=10.1007/BF00239699|title=Holocene paleoclimatic evidence and sedimentation rates from a core in southwestern Lake Michigan|year=1990|author=Colman, S.M.|journal=Journal of Paleolimnology|volume=4}}</ref> được sử dụng để tái lập các điều kiện cổ khí hậu, vì chúng cho biết về nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển trên toàn cầu trong quá khứ và hiện tại. Các dữ liệu này là dữ liệu gốc cung cấp thông tin về [[biến đổi khí hậu toàn cầu]] nằm ngoài các dữ liệu lấy được từ các đo đạc hiện tại.<ref>{{cite journal|doi=10.1029/2003RG000143|title=Climate over past millennia|year=2004|author=Jones, P. D.|journal=Reviews of Geophysics|volume=42|pages=RG2002}}</ref>
===Các tai biến tự nhiên===
===Các tai biến tự nhiên===
{{main|Tai biến tự nhiên}}
{{main|Tai biến tự nhiên}}
Các nhà địa chất học và địa vật lý học nghiên cứu các tai biến tự nhiên nhằmm mục đích đưa ra các hệ số an toàn trong xây dựng các tòa nhà và hệ thống cảnh báo nhằm giảm thiểu thiệt hại về tính mạng và tài sản.<ref>[http://www.usgs.gov/hazards/ USGS Natural Hazards Gateway]</ref> Các ví dụ về các tai biến tự nhiên lien quan đến địa chất (as opposed those that are mainly or only pertinent to meteorology) :
Các nhà địa chất học và địa vật lý học nghiên cứu các tai biến tự nhiên nhằmm mục đích đưa ra các hệ số an toàn trong xây dựng các tòa nhà và hệ thống cảnh báo nhằm giảm thiểu thiệt hại về tính mạng và tài sản.<ref>[http://www.usgs.gov/hazards/ USGS Natural Hazards Gateway]</ref> Các ví dụ về các tai biến tự nhiên liên quan đến địa chất (khác với liên quan chủ yếu đến khí tượng) :
* [[Động đất]]
* [[Động đất]]
* [[Núi lửa]]
* [[Núi lửa]]
* [[Sóng thần]]
* [[Sóng thần]]
* [[Sinkhole]]
* [[Hố sụt]]
* [[Hóa lỏng]]
* [[Hóa lỏng]]
* [[Trược đất]] và [[lũ bùn]]
* [[Trược đất]] và [[lũ bùn]]
* [[Avalanche]]
* [[Lở tuyết]]
* [[Lũ]] và sự thay đổi dòng chảy
* [[Lũ]] và sự thay đổi dòng chảy
* [[Lún]]
* [[Lún]]



==Các lĩnh vực liên quan ==
==Các lĩnh vực liên quan ==

Phiên bản lúc 03:26, ngày 23 tháng 3 năm 2009

Các tỉnh địa chất trên thế giới
Vỏ đại dương
  0-20 Ma
  20-65 Ma
  >65 Ma
Vỏ lục địa
  Khiên
  Nền
  Đai tạo sơn
  Bồn trũng
  Tỉnh đá xâm nhập lớn
  Vỏ đại dương mở rộng

Địa chất học là một ngành thuộc các khoa học Trái Đất, là môn khoa học nghiên cứu về các vật chất rắn và lỏng cấu tạo nên Trái Đất, đúng ra là nghiên cứu thạch quyển bao gồm cả phần vỏ Trái Đất và phần cứng của manti trên. Địa chất học tập trung nghiên cứu: cấu trúc, đặc điểm vật lý, động lực, và [[lịch sử Trái đất|lịch sử của các vật liệu trên trái đất, kể cả các quá trình hình thành, vận chuyển và biến đổi của các vật liệu này.

Nguyên từ học

Thuật ngữ "địa chất học" được Jean-André Deluc sử dụng lần đầu tiên vào năm 1778 và được Horace-Bénédict de Saussure sử dụng là thuật ngữ chính thức từ năm 1779. Là khoa học không có tên trong Encyclopædia Britannica xuất bản lần thứ 3 năm 1797, nhưng 10 năm sau nó đã được khẳng định trong tái bản thứ 4 vào năm 1809.[1] Một nghĩa cổ hơn được Richard de Bury sử dụng lần đầu tiên để phân biệt giữa thuyết về thần học và về trái đất.

Lịch sử

Bài chi tiết: Lịch sử địa chất
Một con muỗi trong hổ phách biển Baltic có tuổi khoảng 40 đến 60 triệu năm

Công trình Peri Lithon (Bên trong hòn đá) của học giả người Hy Lạp cổ đại Theophrastus (372-287 BC), là một học trò của triết gia Hy Lạp cổ đại Aristotle, là công trình có giá trị trong khoảng 10 thế kỷ. Peri Lithon được dịch sang tiếng Latin và một số ngoại ngữ khác. Sự giải đoán về các hóa thạch của nó là học thuyết nổi trội nhất trong thời cổ đại và đầu thời Trung cổ, cho đến khi nó được thay thế bởi học thuyết của Avicenna về các dòng chảy hóa đá vào cuối thời Trung cổ.[2][3] Trong thời đại La Mã, Pliny the Elder đưa ra rất nhiều các thảo luận mở rộng về một số các khoáng vật và kim loại sau đó được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ông là một trong số những người đầu tiên xác định một cách chính xác nguồn gốc của hổ phách, là một loại nhựa của các cây thông bị hóa thạch, từ việc quan sát các côn trùng bị giữ trong một số mẫu. Ông cũng đặt ra nền tảng của tinh thể học thông qua việc nhận biết dạng thù hình bát diện của kim cương.

Một số học giả hiện đại như Fielding H. Garrison, đưa ra ý tưởng về địa chất học hiện đại bắt đầu trong thế giới đạo Hồi thời Trung cổ.[4] Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048 SCN) là một trong những nhà địa chất đạo Hồi đâu tiên, với công trình bao gồm các bài viết đầu tiên về địa chất Ấn Độ, và cho rằng tiểu lục địa Ấn Độ là biển trước kia.[5] Ibn Sina (Avicenna, 981-1037), thì có những đóng góp đặc biệt hơn cho địa chất học và các khoa học tự nhiên (ông được gọi là Attabieyat) cùng với các nhà triết học tự nhiên khác như Ikhwan AI-Safa và những người khác. Ông viết một công trình bách khoa toàn thư với tựa đề “Kitab al-Shifa” (sách về sự chữa bệnh từ sự thiếu hiểu biết), trong phần 2, mục 5 có bài viết về khoáng vật học và thiên thạch học, gồm sáu chương: Sự hình thành núi, Ưu điểm của núi trong việc hình thành các đám mây; Nguồn nước; Nguồn gốc động đất; Sự thành tao khoáng vật; Sự đa dạng địa hình trên Trái đất. Các nguyên tắc này sau này được biết đến trong Renaissance của Châu Âu như luật xếp chồng trong địa tầng, gồm ý tưởng về thuyết tai biến, và hiện tại luận. Các khái niệm này cũng được nhắc đến trong các học thuyết về Trái đất của James Hutton vào thế kỷ 18 C.E. Các học giả như Toulmin và Goodfield (1965), nhận xét về sự đóng góp của Avicenna như sau: "Khoảng 1000 Sau CN, Avicenna đã từng đề xuất học thuyết về nguồn gốc của các dãy núi, trong thế giới Công giáo vẫn được đề cập đến khá căn bản vào 800 năm sau ".[6] Phương pháp khoa học của Avicenna về quan sát thực địa cũng là nguồn gốc của các khoa học về Trái đất, và vẫn còn được giữ một phần trong các cuộc khảo sát thưc địa hiện đại.[3]

Ở Trung Quốc, học giả Shen Kua (1031-1095) tính toán một học thuyết về các quá trình tạo ra đất liền: dựa trên sự quan sát của ông ta về các vỏ sò hóa thạch trong cột địa tầng địa chất xuất hiện ở một dãy núi cách biển hàng trăm dặm. Ông ta cho rằng đất liền được hình thành từ sự xói mòn của các dãy núi và sự tích tụ của bột.

Bản đồ địa chất Anh, Wales và miền nam Scotland. Được hoàn thành vào năm 1815, nó là bản đồ địa chất đầu tiên ở tỷ lệ quốc gia, và hầu như được chấp nhận là chính xác vàp thời điểm đó.[7]

Georg Agricola (1494-1555), một nhà vật lý, viết luận án đầu tiên một cách hệ thống hóa về các công trình khai thác mỏ và nung chảy, De re metallica libri XII, với phụ lục Buch von den Lebewesen unter Tage (Sách về các loài vật bên trong Trái đất). Ông cũng quan tâm đến năng lượng gió, thủy điện,các lò nung chảy, vận chuyển quặng, chiết tách soda, lưu huỳnh và nhôm, và các vấn đề quản trị. Quyển sách được xuất bản năm 1556.

Nicolas Steno (1638-1686) công nhận luật xếp chồng, nguyên tắc phân lớp ngang nguyên thủy, và nguyên tắc liên tục theo chiều đứng: là 3 nguyên tắc xác định địa tầng.

Vào thập niên 1700 Jean-Étienne Guettard và Nicolas Desmarest quan sát vùng trung tâm nước Pháp và ghi nhận những quan sát của họ trên các bản đồ địa chất; Guettard ghi nhận quan sát đầu tiên của ông về các nguồn gốc núi lửa ở khu vực này của Pháp.

William Smith (1769-1839) đã vẽ một vài bản đồ địa chất đầu tiên và bắt đầu quá trình xếp các lớp đá theo cột địa tầng bằng cách kiểm tra các hóa thạch được chứa trong chúng.[7]

James Hutton thường được xem là nhà địa chất học hiện đại đầu tiên.[8] Năm 1785 ông ta đăng một bài báo có tựa là Học thuyết về Trái đất trên Royal Society of Edinburgh. Trong bài báo này , ông đã giải thích học thuyết của ông rằng Trái đất phải cổ hơn các nghiên cứu được đưa ra trước đây, nhằm có đủ thời gian để các dãy núi bị bào mòn và tạo ra các trầm tích để tạo thành đá mới dưới đáy biển, sau đó các đá này được nâng lên thành đất liền. Hutton xuất bản hai quyển sách về các ý tưởng của ông vào năm 1795 (quyển 1, quyển 2).

Nhà địa chất học thế kỷ 19 do Carl Spitzweg vẽ.

Các nhà nghiên cứu sau Hutton được biết đến là Plutonists bởi vì họ tin rằng một số đá được hình thành từ núi lửa, là loại lắng đọng từ dụng nham của các núi lửa, ngược lại với Neptunists, người tin rằng tất cả các đá lắng đọng trong bồn biển rộng lớn và sau đó mựa nước biển bị hạ thấp liên tục theo thời gian.

Năm 1811 Georges Cuvier and Alexandre Brongniart xuât bản các giải thích của họ về antiquity của Trái đất, dựa trên các khám phá của Cuvier về xương voi hóa thạch ở Paris. Để chứng minh quan điểm này, họ đã tính toán theo nguyên tắc kế thừa trong cột địa tầng của các lớp đá trên Trái đất. Họ anticipated một cách độ lập với William Smith's về địa tầng ở Anh và Scotland.

Sir Charles Lyell lần đầu tiên xuất bản quyển sách nổi tiếng về Các nguyên tắc trong địa chất[9], vào năm 1830. Lyell tiếp tục xuất bản các tái bản cho đến khi ông mất vào năm 1875. Quyển sách đã ảnh hưởng đến Charles Darwin, và đề cập đến lý thuyết hiện tại luận. Lý thuyết này đề cập đến các quá trình địa chất diễn ra trong suốt lịch sử Trái đất và vẫn còn tiếp diễn cho đến ngày nay. Ngược lại , thuyết tai biến là học thuyết về tương lai của Trái đất đề cập đến các sự kiện riêng lẻ, thảm họa và lưu truyền không đổi sau đó. Hutton tin vào hiện tại luận, là ý tưởng mà không được chấp nhận rộng rãi vào thời điểm đó.

Kiến tạo mảng – tách giãn đáy đại dương và trôi dạt lục địa minh họa bằng quả địa cầu tại bảo tàng lịch sử tự nhiên tại Chicago, Illinois, USA.

Địa chất thế kỷ 19 phát triển xung quanh câu hỏi về tuổi chính xác của Trái đất. Các phỏng đoán đưa ra vào khoảng vài trăm ngàn triệu năm.[10] Các tiến bộ về sự phát triển của địa chất trong thế kỷ 20 được ghi nhận bởi thuyết kiến tạo mảng vào thập niên 1960. Thuyết kiến tạo mảng giải quyết được hai vấn đề chính đó là: tách giãn đáy đại dương và trôi dạt lục địa. Học thuyết này cách mạng hóa các khoa học Trái đất.

Thuyết trôi dạt lục địa được Frank Bursley Taylor đưa ra năm 1908, và được phát triển bởi Alfred Wegener năm 1912 và bởi Arthur Holmes, nhưng nó không được chấp nhận cho đến cuối thập kỷ 1960 khi thuyết kiến tạo mảng được phát triển.

Các nguyên lý quan trọng trong địa chất học

Có nhiều nguyên lý quan trọng được phát triển từ khi sơ khai đến khi nó trở thành một ngành khoa học chính thức. Một số trong các nguyên lý này liên quan đến sự định tuổi tương đối trong quan hệ địa tầng khi các tầng này được hình thành. Các nguyên lý này vẫn được áp dụng cho đến ngày nay theo cách mà nó cung cấp thông tin về lịch sử địa chất và thời gian diễn ra các sự kiện địa chất.

Nguyên tắc quan hệ xâm nhập, khi đá mácma xâm nhập lên bề mặt đất nó xuyên cắt qua các tầng nằm bên trên nó, thường là các tầng đá trầm tích. Khi đó dựa trên quan hệ này có thể xác định được các đá mác ma trẻ hơn các đá trầm tích bị nó cắt qua. Có một số kiểu xâm nhập khác nhau như laccolith, batholith, sill và dike.

Nguyên tắc quan hệ cắt theo mặt cắt, đề cập đến các đứt gãy và tuổi của đứt gãy. Đứt gãy trẻ hơn đá mà chúng cắt qua; nếu các đứt gãy này cắt qua hai hay nhiều loại đá theo thứ tự địa tầng, nếu chúng phát triển liên tục trên đá này mà không phát triển trên đá kia thì các đá bị cắt có tuổi cổ hơn đứt gãy, còn các đá không bị cắt có tuổi trẻ hơn đứt gãy. Tìm các dấu hiệu này trên đá có thể xác định được loại đứt gãy đó là đứt gãy thường hay đứt gãy sâu (trong toàn vỏ Trái đất).

Nguyên tắc bắt tù hay chứa, thường dùng trong đá trầm tích, khi mà một loại đá ngoại lai có mặt trong đá trầm tích, thì nó có tuổi cổ hơn tuổi đá trầm tích. Tương tự, trong đá mácma, khi một loại đá bị bao bọc bởi một đá mácma khác thì đá bị bao bọc có tuổi cổ hơn tuổi đá mácma chứa nó.

Nguyên tắc tương tự đề cập đến các quá trình địa chất diễn ra trong trong hiện tại cũng giống với các quá trình diễn ra trong quá khứ. Nguyên tắc này được phát triển từ nguyên tắc của nhà vật lý và địa chất học James Hutton thế kỷ 18, là "hiện tại là chìa khóa mở cách cửa quá khứ" nguyên văn: "the past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now" (Lịch sử trong quá khứ có thể được giải thích giống như những gì xảy ra trong hiện tại).

Nguyên tắc lớp nằm ngang nguyên thủy đề cập đến các lớp trầm tích tồn tại trong môi trường ở dạng đá gốc nằm ngang. Quan sát các lớp trầm tích hiện đại (đặc biệt là trầm tích biển) ở nhiều môi trường khác nhau cũng chứng minh cho nguyên tắc này (mặc dù trong tự nhiên các lớp này hơi nghiêng, nhưng xu hướng chung là nó nằm ngang).

Nguyên tắc xếp chồng để chỉ các lớp đá trầm tích trẻ hơn nằm trên các các lớp đá trầm tích cổ trong vùng yên tĩnh kiến tạo. Nguyên tắc này dùng để phân tích quan hệ của các lớp trầm tích trong cùng một mặt cắt đứng, theo đó có thể phân tích sự gián đoạn trầm tích trong toàn cột địa tầng.

Nguyên tắc động vật hóa thạch dựa trên sự xuất hiện của hóa thạch trong các đá trầm tích. Khi các loài xuất hiện cùng thời điểm trên toàn thế giới, sự có mặt hoặc không có mặt (thỉnh thoảng) của chúng có thể cung cấp tuổi tương đối của các hệ tầng chứa chúng. Dựa trên nguyên tắc của William Smith, đã ra đời trước thuyết tiến hóa của Charles Darwin gần 100 năm, nguyên tắc này phát triển độc lập với thuyết tiến hóa. Nguyên tắc trở nên khá phức tạp, tuy nhiên đã đưa ra được sự hóa thạch của các loài dễ biến đổi và hóa thạch địa phương dựa trên sự thay đổi theo chiều đứng trong môi trường sống (các loài thay đổi trong cột địa tầng trầm tích), và không phải tất cả hóa thạch có thể được tìm thấy trên toàn thế giới trong cùng một thời điểm.

Địa chất hiện đại

Phân hủy phóng xạ và tuổi của Trái đất

Bài chi tiết: Định tuổi bằng phóng xạ và Tuổi của Trái đất

Một sự kiện lớn của ngành địa chất trong thế kỷ 20 là khả năng sử dụng tỷ lệ đồng vị phóng xạ để xác định khoảng thời gian mà đá chịu tác động bởi một nhiệt độ cụ thể. Các phương pháp này đo đạc thời gian từ lúc một hạt khoáng vật cụ thể lạnh đi ở nhiệt độ kết thúc của nhó, tại điểm này các đồng vị phóng xạ khác nhau không còn khuếch tán trong các cấu trúc tinh thể.[11][12]

Việc sử dụng định tuổi đồng vị đã làm thay đổi các hiểu biết về thời gian địa chất. Trước đây, các nhà địa chất chỉ có thể sử dụng hóa thạch để định tuổi trong các mặt cắt của đá trong mối quan hệ với các mặt cắt khác. Trong khi đó, định tuổi đồng vị, có thể định tuổi chính xác, và tuổi chính xác này có thể được ứng dụng đối với các chuỗi hóa thạch trong các vật liệu đã được định tuổi, đổi từ tuổi tương đối thành tuổi tuyệt đối.

Các nhà địa chất đã dùng phân rã phóng xạ để xác định tuổi của Trái đất vào khoảng 4.54 tỉ năm (4.5x109)[13][14] và tuổi của các vật liệu tạo thành hành tinh cổ nhất (các thiên thạch Carbonaceous Chondrite) là 4.567 tỉ năm.[15]

Tập tin:Oceanic-continental convergence Fig21oceancont.svg
Sự hút chìm của vỏ đại dương và vỏ lục địa tạo ra đới dùt chìm và vòng cung núi lửa minh họa cho tác động của kiến tạo mảng.

Kiến tạo mảng

Bài chi tiết: Kiến tạo mảng

Vào thập niên 1960, một phát hiện quan trọng nhất đó là sự tách giãn đáy đại dương[16][17]. Theo đó, thạch quyển của Trái đất bao gồm vỏ và phần trên cùng của manti trên, bị chia tách thành các mảng kiến tạo và di chuyển trên manti trên ở dạng rắn, dẽo, dễ biến dạng hay trên quyển astheno. Đây là sự chuyển động cặp đôi giữa các mảng trên mặt và dòng đối lưu manti: sự di chuyển mảng và các dùng đối lưu manti lúc nào cũng cùng hướng. Sự dịch chuyển cặp đôi của các mảng trên bề mặt của Trái đất và đóng đối lưu manti được gọi là kiến tạo mảng.

Các phần hút chìm có màu lam, rìa lục địa và ranh giới mảng có màu đỏ. Đốm màu lam trên các đường cắt là mảng Farallonbán tưởng tượng, nó đã bị hút chìm bên dưới Bắc Mỹ. Phần còn lại của nó trên bề mặt Trái đất là mảng Juan de Fuca và mảng Explorer ở tây bắc Hoa Kỳ/tây nam Canada, và mảng Cocos ở bờ biển tây Mexico.

Sự phát triển của kiến tạo mảng cung cấp những kiến thức vật lý cơ bản cho việc quan sát Trái đất rắn. Các khu khực dạng tuyến kéo dài trên Trái đất có thể được giải thích đó là ranh giới giữa các mảng.[18] Các sống núi giữa đại dương, là các khu vực cao trong đáy biển, tại đây tồn tại các quá trình thủy nhiệt và hoạt động núi lửa cũng được giải thích đó là ranh giới tách giãn. Các vòng cung núi lửa và các trận động đất cũng được giải thích đó là ranh giới hội tụ, nơi mà một mảng bị hút chìm dưới một mảng. Ranh giới chuyển dạng, như hệ thống đứt gãy San Andreas, tạo ra các trận động đất mạnh và thường xuyên. Kiến tạo mảng cũng góp phần làm sáng tỏ cơ chế thuyết trôi dạt lục địa của Alfred Wegener[19], theo đó, các lục địa di chuyển trên mặt Trái đất trong suốt thời gian địa chất. Kiến tạo mảng cũng nêu ra các tự tác động làm biến dạng và trạng thái mới của vỏ Trái đất trong việc nghiên cứu địa chất cấu tạo. Điểm mạnh của thuyết kiến tạo mảng là hợp thức hóa việc kết hợp các học thuyết riêng lẻ về cách thức mà thạch quyển di chuyển trên các dòng đối lưu của manti.

Cấu tạo của trái đất

Bài chi tiết: Cấu tạo của Trái đất
Cấu tạo các lớp của Trái đất. (1) nhân trong; (2) nhân ngoài; (3) manti dưới; (4) manti trên; (5) thạch quyển; (6) vỏ
Cấu tạo các lớp của Trái đất. Các đường đi của sóng đặc biệt từ các trận động đất theo quan điểm của các nhà địa chấn học trước đây trong cấu tạo lớp của Trái đất

Các tiến bộ về địa chấn học, mô hình trên máy tính, và khoáng vật học-tinh thể học ở nhiệt độ và áp suất cao cũng đã cho bức tranh về thành phần và cấu tạo bên trong của Trái đất.

Các nhà địa chấn học có thể sử dụng thời gian đến của các sóng địa chất phản hồi để hình dung cấu tạo bên trong của Trái đất. Các khám phá trước đây trong lĩnh vực này cũng đã cho thấy nhân ngoài ở thể lỏng (tại đây sóng cắt (S) không thể truyền qua) và nhân trong ở thể rắn đặc sít. Các phát hiện này đã phát triển mô hình lớp của Trái đất gồm lớp vỏ và thạch quyển ở trên cùng, manti ở dưới (được phân chia bởi sự gián đoạn sóng địa chấn ở độ sâu 410 đến 660 km), và nhân ngoài và nhân trong ở bên dưới. Gần đây, các nhà địa chấn có thể tạo ra các bức ảnh chi tiết về tốc độ truyền sóng trong trái đất giống như các bức ảnh mà bác sĩ chụp cơ thể người bằng máy quét CT. Các bức ảnh này cho nhiều thông tin chi tiết về cấu tạo của Trái đất và có thể thay thế mô hình lớp được đơn giản bằng mộ mô hình mang tính động lực hơn.

Các nhà khoáng vật học cũng có thể sử dụng dữ liệu áp suất và nhiệt độ từ các nghiên cứu về địa chấn và mô hình cùng với sự hiểu biết về thành phần nguyên tố của Trái đất bằng cách tái tạo các điều kiện này bằng thực nghiệm và đo đạc các biến đổi trong cấu trúc tinh thể. Các nghiên cứu này giải thích các biến đổi hóa học liên quan đến sự gián đoạn địa chấn quan trọng trong manti, và cho thấy các cấu trúc tinh thể học dự đoán trong nhân trong của Trái đất.

Địa chất học hành tinh

Bề mặt Sao Hỏa được chụp bởi Viking 2 ngày 9 tháng, 1977.
Bài chi tiết: Địa chất học hành tinh và Địa chất học các hành tinh thuộc đất trong hệ mặt trời

Với sự tiến bộ về khám phá không gian trong thế kỷ 20, các nhà địa chất đã bắt đầu nghiên cứu đến các hành tinh khác có dạng giống như trái đất. Các nghiên cứu này đã sinh ra nhánh địa chất học hành tinh, đôi khi còn được gọi là địa chất học vũ trụ, theo đó các nguyên tắc địa chất học được áp dụng để nghiên cứu các hành tinh khác trong hệ mặt trời.

Mặc dù đầu ngữ geo theo tiếng gốc Hi Lạp có nghĩa là Trái đất, "địa chất" thường được sử dụng chung với tên của các hành tinh khác khi mô tả thành phần và các quá trình nội sinh của chúng như: "địa chất Sao Hỏa" và "địa chất mặt trăng". Các thuật ngữ đặc biệt như selenology (nghiên cứu mặt trăng), areology (của Sao Hỏa) cũng được sử dụng.

Mặc dù các nhà địa chất học hành tinh cũng quan tâm đến bề mặt của các hành tinh, nhưng chỉ chú ý đến sự sống trong quá khức và hiện tại của các thế giới khác. Điều này đã đặt ra một số nhiệm vụ với mục tiêu (một trong những mục tiêu) là tìm hiểu sự sống trên các hành tinh. Tàu Phoenix lander đã phân tích đất ở cực Martian (Sao Hỏa) để tìm kiếm nước và các hợp chất hóa học và khoáng vật liên quan đến các quá trình sinh học.

Thời gian địa chất

Thời gian địa chất trong sơ đồ được gọi là đồng hồ địa chất, thể hiện các giai đoạn tương đối của các kỷ trong lịc sử Trái đất.
Bài chi tiết: Lịch sử trái đất và Thang thời gian địa chất

The geologic time-scale encompasses the history of the Earth, from solar system formation at 4.567 Ga (gigaannum: billion years ago) to present.[20]

Các mốc quan trọng

Tóm lược thang địa thời

Dòng thứ 2 và 3 là phần mở rộng của các phần được đánh dấu sao.

Bản mẫu:Thang thời gian địa chất

Holocen (thế cuối cùng) rất nhỏ nên thể hiện không rõ trên thang này.

Tiến hóa địa chất khu vực

Các lớp đá trầm tích nguyên thủy bị ảnh hưởng bởi hoạt động mácma. Bên dưới bề mặt là lò mácma và các thể xạm nhập lớn. Lò mácma cung cấp mácma cho núi lửa, và kết tinh thành các dike và sill. Mácma cũng dâng lên tạo thành các dạng đá xâm nhập. Sơ đồ minh họa của nón núi lửa phun tro và núi lửa hỗn hợp phun cả dung nham và tro.

Địa chất khu vực liên quan đến thời gian khi các đơn vị đá được tích tụ và bị xâm nhập cũng như các quá trình biến dạng làm thay đổi hình dạng và vị trí của chúng.

Các đơn vị đá đầu tiên được hình thành hoặc bởi sự tích tụ trên bề mặt hoặc xâm nhập vào trong các lớp đá khác. Sự tích tụ có thể xảy ra khi trầm tích lắng đọng trên bề mặt Trái đất và sau đó hóa đá tạo thành đá trầm tích, hoặc khi vật liệu núi lửa như tro núi lửa hoặc các dòng dung nham phủ lên bề mặt. Đá xâm nhập như batholith, laccolith, dike, và sill, xâm nhập vào các đá, và kết tinh tại đó.

Hình minh họa ba loại đứt gãy. Các đứt gãy trượt bằng dùng để chỉ các đá trượt tương đối nhau trên mặt phẳng, đứt gãy thuận chỉ các đá chịu lực tác động căng giản theo phương ngang, còn đứt gãy nghịch xuất hiện khi các đá chịu ứng suất nép ép theo phương ngang.

Sau khi một chuỗi các đá ban đầu được tạo ra, các đá này có thể bị biến dạng và biến chất. Sự biến dạng tạo ra bởi sự căng giãn, sự nén ép, hoặc trượt bằng. Các cơ chế này liên quan đến các ranh giới hội tụ, ranh giới phân kỳ, và ranh giới chuyển dạng giữa các mảng kiến tạo.

Sơ đồ minh họa các nếp uốn, gồm nếp uốn lồi và nếp uốn đổ.

Khi đá chịu tác động bởi lực nén ngang, chúng trở nên ngắn và dày hơn. Bởi vì các đá ít bị biến dạng về thể tích, và ứng xử theo hai cách là tạo thành đứt gãy và uốn nếp. Trong các phần nông của vỏ trái đất, thường xảy ra biến dạng giòn, hình thành các đứt gãy nghịch, đây là trường hợp các đá ở sâu di chuyển lên trên các đá ở trên. Các đá ở sâu thường cổ hơn, theo nguyên tắc chồng lớp, lại di chuyển lên nằm trên các đá trẻ hơn. Sự dịch chuyển dọc theo đứt gãy có thể tạo ra nếp uốn, hoặc do các đứt gãy không có mặt phẳng?, hoặc do các lớp đá trượt dọc theo nó, tạo thành các nếp uốn kéo?, khi trượt xuất hiện dọc theo đứt gãy. Các đá nằm sâu hơn trong lòng đất thì có ứng xử như vật liệu dẻo, và tạo ra nếp uốn thay vì đứt gãy. Các nếp uốn này có thể hoặc là nếp uốn lồi nếu lõ của nếp uốn trồi lên hoặc nếp uốn lõm khi lõi bị hạ thấp. Nếu một số phần của nếp uốn bị sụt xuống, thì cấu trúc này được gọi là nếp lồi đảo hoặc nếp lõm đảo.

Khi đá chịu nép ép ở nhiệt độ và áp suất cao hơn có thể gây uốn nếp và biến chất đá. Sự biến chất có thể làm thay đổi thành phần khoáng vật của đá; sự phân phiến liên quan đến các khoáng vật được phát triển khi chịu nén; và vó thể làm mất đi cấu tạo ban đầu của đá, như đá gốc trong đá trầm tích, dạng dòng chảy của dung nham, và cấu tạo kết tinh của đá kết tinh.

Căng giãn làm cho các đá trở nên dài và mỏng hơn, và thường tạo ra các đứt gãy thuận. Sự căng giãn làm các đá mỏng hơn: như ở vùng nếp uốn và đai đứt gãy nghịch Maria, được cấu tạo toàn bộ là trầm tích của Grand Canyon có thể quan sát được chiều dài nhỏ hơn 1m. Các đá ở độ sâu dễ bị kéo giãn cũng thường bị biến chất. Các đá bị kéo giãn cũng có thể tạo thành dạng thấu kính, được gọi là boudin, sau này tiếng Pháp gọi là "xúc xích", vì chúng nhìn giống nhau.

Khi các đá bị dịch chuyển tương đối nhau theo mặt phẳng thì gọi là đứt gãy trượt bằng, các đứt gãy này phát triển trong các khu vực nông, và trong đới cắt ở sâu hơn khi đá bị biến dạng dẻo.

Mặt cắt địa chất của Núi Kittatinny. Mặt cắt này hiển thị các đá biến chất, bị phủ bởi các đá trầm tích trẻ hơn sau khi biến chất xảy ra. Các đá này sau đó bị uốn nếp và đứt gãy trong quá trình nâng lên thành núi.

Sự thêm vào các đơn vị đá mới, cả tích tụ và xâm nhập, thường tạo ra sự biến dạng. Tạo ra đứt gãy và các quá trình biến dạng khác tạo ra sự phân dị địa hình, từ đó xuất hiện sự xâm thực dọc theo sườn và các dòng chảy. Các trầm tích này lại được lắng đọng và nhấn chìm. Sự dịch chuyển liên tục dọc theo đứt gãy duy trì sự tăng liên tục gradient địa hình mặc cho sự di chuyển các trầm tích, và tiếp tục tạo ra các khoảng không gian cho trầm tích lắng đọng. Các sự kiện biến dạng thường liên quan đến các hoạt động xâm nhập và núi lửa. Tro núi lửa và dung nham lắng đọng trên bề mặt, còn sự xâm nhập thì tạo thành các đá nằm bên dưới mặt đất. Dike là sự xâm nhập theo mặt phẳng và kéo dài, và thường hình thành ở quy mô rộng lớn đang bị biến dạng. Loại này có thể quan sát ở khiên Canada, hay vòng dike xung quanh ống dung nham núi lửa.

Tất cả các quá trình này không nhất thiết phải xảy ra trong một môi trường, và không xuất hiện riêng lẻ. Quần đảo Hawaii, là một ví dụ gồm hầu hết là dung nham bazan. Các loạt trầm tích giữa lục địa ở Hoa Kỳ và vùng Grand Canyon ở tây nam Hoa Kỳ còn sót lại các ống khói bằng đá trầm tích hầu như không bị biến dạng có tuổi Cambri. Các khu vực khác có đặc điểm địa chất phức tạp hơn: ở vùng tây nam Hoa Kỳ, các đá trầm tích, đá núi lửa và đá xâm nhập đều bị biến chất, đứt gãy, và uốn nếp. Thậm chí các đá có tuổi cổ hơn như đá gơnai Acasta thuộc Slave craton ở tây bắc Canada, đá cổ nhất trên thế giới đã bị biến chất tại điểm mà nguồn gốc của nó không thể nhận ra được bằng các phân tích trong phòng thí nghiệm. Thêm vào đó, các quá trình này có thể xảy ra trong nhiều giai đoạn. Ở một vài nơi, Grand Canyon ở tây nam Hoa Kỳ là một ví dụ đơn giản nhất, các đá nằm bên đưới bị biến chất và biến dạng, và sau đó sự biến dạng kết thúc; còn phần trên, các đá không bị biến dạng thì được tích tụ. Mặc dù số lượng các đá được thay thế và biến dạng có thể xảy ra và chúng có thể xuất hiện nhiều lần, thì các khái niệm này vẫn cung cấp những hiểu biết về lịch sử của một khu vực.

Các phương pháp nghiên cứu

Các nhà địa chất sử dụng các phương pháp thực địa, phân tích trong phòng thí nghiệm, và mô hình số để giải mã lục sử Trái đất và hiểu các quá trình xảy ra trên Trái đất. Trong các cuộc khảo sát địa chất, các nhà địa chất thường dùng các thông tin nguyên thủy liên quan đến thạch học (nghiên cứu về các loại đá), địa tầng học (nghiên cứu các lớp trầm tích), và địa chất cấu tạo (nghiên cứu về thế nằm và sự biến dạng của đá). Trong một số trường hợp, các nhà địa chất cũng nghiên cứu đất, sông, địa hình, và băng hà; khảo sát sự sống hiện tại và quá khứ và các con đường địa hóa, và sử dụng các phương pháp địa vật lý để khảo sát phần bên dưới mặt đất.

Các phương pháp thực địa

Cắm trại tại khu vực đo vẽ bản đồ của USGS thập niên 1950.
Ngày nay máy tính xách tay kèm với GPS và phần mềm hệ thống thông tin địa lý thường được sử dụng trong công tác khảo sát thực tế.

Công việc khảo sát địa chất thực tế hay thực địa thay đổi tùy theo nhiệm vụ được giao (đặt ra). Các công việc thông thường bao gồm:

Các phương pháp trong phòng thí nghiệm

Kính hiển vi nghiên cứu thạch học, gồm kính hiển vi quang học với tấm lọc ánh sáng phân cực, là lăng kính lồi, và cái bù dùng phân tích tinh thể học.

Thạch học

Bài chi tiết: Thạch học

Trong lĩnh vực thạch học, các nhà thạch học xác định các mẫu đá trong phòng thí nghiệm bằng hau phương pháp là soi mẫu dưới kính hiển vi quang học và dưới kính hiển vi điện tử. Trong các phân tích khoáng vật quang học, mẫu lát mỏng được phân tích bằng kính hiển vi thạch học, nhờ đó các khoáng vật có thể được xác định qua các thuộc tính khác nhau của chúng bởi ánh sáng phân cực xuyên qua và mặt phẳng phân cực, gồm các tính chất của nó như khúc xạ kép, đa sắc, song tinh, và sự giao thoa bởi lăng kính lồi.[21] Khi dùng máy dò điện tử, các vị trí riêng lẽ được phân tích về thành phần hóa học chính xác và sự thanh đổi về thành phần trong các tinh thể riêng lẻ.[22] Các nghiên cứu về đồng vị ổn định [23] và phóng xạ[24] giúp con người hiểu hơn về thành phần vật chất bên trong, cũng như sự phát triển của địa hóa về các loại đá.

Các nhà thạch học sử dụng dữ liệu về các bao thể[25] và các thí nghiệm vật lý ở nhiệt độ và áp suất cao[26] để tìm hiểu nhiệt độ và áp suất mà tại đó hình thành các pha tạo khoáng vật khác nhau, và bằng cách nào chúng biến đổi trong các quá trình mácma[27] và biến chất. Nghiên cứu này có thể được ngoại suy từ thực tế để hiểu các quá trình biến chất và các điều kiện kết tinh của các đá mácma.[28] Công trình này cũng giúp giải thích các quá trình xuất hiện trong lòng Trái đất như sự hút chìm và sự tiến hóa của lò mácma.

Địa chất cấu tạo

Sơ đồ về nêm bồi kết. Trong nêm phát triển các đứt gãy dọc theo đứt gãy bazan chính, được gọi là décollement. Nó tạo nên hình dạng của một vuốt nhọn giới hạn, các góc trong nêm giống với failures inside the material balance failures dọc theo décollement. Nó giống như một xe ủi đất đẩy một đống đất, ở đây xe ủi đất là mảng hút vào.
Bài chi tiết: Địa chất cấu tạo

Các nhà địa chất cấu tạo sử dụng phương pháp phân tích thạch học lát mỏng để quan sát cấu tạo thớ của đá vì chúng cung cấp thông tin về ứng suất bên trong cấu trúc tinh thể của đá. Họ cũng vẽ và kết hợp các đo đạc về địa chất cấu tạo nhằm hiểu rõ hơn xu hướng của đứt gãy hoặc nếp uốn để hồi phục lại lịch sử biến dạng đá của một khu vực hay rộng hơn là lịch sử phát triển kiến tạo của khu vực. Thêm vào đó, họ tiến hành phân tích các thí nghiệm dạng mô phỏng trên máy tính về sự biến dạng của đá ở phạm khi lớn và môi trường nhỏ.

Các phân tích về cấu tạo thường được tiến hành bằng cách vẽ đồ thị xu hướng về các đặc điểm biến đổi trên lưới chiếu nổi. Lưới chiếu nổi là một lưới chiếu hình cầu được thể hiện trên mặt phẳng, trên lưới này các mặt phẳng được biểu diễn thành những đường thẳng và các đường thẳng được biểu biễn thành các điểm. Lưới này có thể được sử dụng để tìm các vị trí của các trục nếp uốn, quan hệ giữa các đứt gãy, và quan hệ giữa các cấu tạo địa chất khác nhau.

Trong số các thí nghiệm nổi tiếng nhất về địa chất cấu tạo liên quan đến các nêm bồi kết, nó là các khu vực tạo ra các dãy núi dọc theo các ranh giới mảng hội tụ.[29] Trong các lần thí nghiệm khác nhau, các lớp cát nằm ngang bị kéo dọc theo bề mặt bên dưới tạo ra các kiến trúc giống như với thực tế và sự phát triển của đai tạo núi vuốt nhọn giới hạn (tất cả các góc giống nhau).[30] Các mô hình số cũng thực hiện bằng cách tương tự, chúng thường phức tạp và có thể bao gồm các kiến trúc xói mòn và nâng trong đai tạo núi.[31] Thí nghiệm này giúp thể hiện quan hệ giữa xói mòn và hình dạng của dãy núi. Các nghiên cứu trên cũng cung cấp thông tin có ích cho việc tìm hiệu các cách biến chất do áp lực, nhiệt độ, không gian và thời gian.[32]

Địa tầng học

Các nhà địa chất khảo sát một mẫu lõi khoan mới thu thập còn tươi. Chile, 1994.
Bài chi tiết: Địa tầng học

Trong phònh thí nghiệm, các nhà địa tầng học phân tích các mẫu trong các mặt cắt địa tầng được thu thập từ thực địa, như các mẫu lõi khoan.[33] Các nhà địa tầng học cũng phân tích dữ liệu từ các cuộc khảo sát địa chất tại các vị trí mà các đơn vị địa tầng lộ trên bề mặt.[34] Dữ liệu địa vật lý và log lỗ khoan cũng được kết hợp để mô phỏng theo không gian ba chiều trên máy tính để giúp hiểu rõ hơn về các đặc điểm bên dưới mặt đất.[35] Sau đó, các dữ liệu này được sử dụng để tái lập lại các quá trình trong quá khứ đã diễn ra trên bề mặt của Trái đất,[36] giải đoán các môi trường trong quá khứ, và các khu vực dùng cho khai thác nước hoặc dầu khí.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà sinh địa tầng học phân tích các mẫu đá lộ ra trên mặt và các mẫu lõi khoan để tìm kiếm các hóa thạch.[37] Các hóa thạch này giúp các nhà khoa học định tuổi của đá chứa nó và biết được môi trường trầm tích của đá đó. Các nhà địa tầng học theo quan điểm chính xác (geochronologist) định tuổi các đá một cách chính xác trong mặt cắt địa tầng đồng thời cung cấp các ranh giới chính xác hơn về thời gian và tốc độ tích tụ.[38] Các nhà địa tầng học cũng dùng dấu hiệu đảo cực từ trong các đá mácma trong lõi khoan để định tuổi của đá.[37] Các nhà khoa học khác nghiên cứu đồng vị ổn định trong các đá cũng nhằm cung cấp thêm thông tin về khí hậu trong quá khứ.[37]

Địa chất ứng dụng

Kinh tế địa chất

Bài chi tiết: Kinh tế địa chất

Các nhà kinh tế địa chất giúp xác định và quản lý tài nguyên thiên nhiên trên Trái đất như dầu khí, than cũng như tài nguyên khoáng sản kim loại (đồng, sắt, urani) và phi kim loai (vật liệu xây dựng, vật liệu gốm sứ).

Địa chất mỏ

Bài chi tiết: Khai thác mỏ

Địa chất mỏ bao gồm các công việc khai thác tài nguyên trên Trái đất. Một số tài nguyên có giá trị kinh tế được chú ý nhiều nhất như các loại đá quý, kim loại, và một số khoáng vật như asbest, perlit, mica, phosphat, zeolit, sét, pumice, thạch anh, và silica, cũng như các nguyên tố như lưu huỳnh, clo, và heli.

Địa chất dầu khí

Bài chi tiết: Địa chất dầu khí

Các nhà địa chất dầu khí nghiên cứu các vị trí trong lòng đất nơi mà có thể khai thác hydrocacbon, đặc biệt là dầu mỏ và khí thiên nhiên. Bởi vì các bể chứa dầu này được tìm thấy trong các bồn trầm tích[39], họ cũng nghiên cứu các thành hệ trong các bồn này cũng như sự trầm tích và tiến hóa kiến tạo của chúng và thế nằm hiện tại của các lớp đá.

Cơ học đất và địa kỹ thuật

Bài chi tiết: Cơ học đất và Địa kỹ thuật

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng, các nguyên tắc địa chất và các phép phân tích được sử dụng để xác định chắc chắn các nguyên tắc ứng xử cơ học của vật liệu được sử dụng trong công trình. Điều náy giúp cho các đường hầm không bị sập, các cây cầu và các tòa nhà cao tầng được xây dựng trên móng vững chắc, và các tòa nhà có thể đứng vững trên nền đất bùn, sét.[40]

Các vấn đề về nước và môi trường

Địa chất và các nguyên tắc địa chất có thể ứng dụng trong các vấn đề về môi trường như khôi phục dòng chảy, phục hồi các vùng đất bỏ hoang (brownfields), và hiểu các tương tác giữa môi trường sống tự nhiên và môi trường địa chất. Thủy văn học nước dưới đất hay địa chất thủy văn học được sử dụng để tìm kiếm nước dưới đất,[41] nó chỉ ra các vị trí nước cấp không bị ô nhiễm và rất quan trọng trong các khu vực khô cằn,[42] và để theo dõi sự khuếch tán chất ô nhiễm trong các giếng nước.[43][44]

Các nhà địa chất thu được dữ liệu thông qua cột địa tầng, lỗ khoan, mẫu lõi khoan và mẫu lõi băng. Các mẫu lõi băng [45] và lõi trầm tích [46] được sử dụng để tái lập các điều kiện cổ khí hậu, vì chúng cho biết về nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển trên toàn cầu trong quá khứ và hiện tại. Các dữ liệu này là dữ liệu gốc cung cấp thông tin về biến đổi khí hậu toàn cầu nằm ngoài các dữ liệu lấy được từ các đo đạc hiện tại.[47]

Các tai biến tự nhiên

Bài chi tiết: Tai biến tự nhiên

Các nhà địa chất học và địa vật lý học nghiên cứu các tai biến tự nhiên nhằmm mục đích đưa ra các hệ số an toàn trong xây dựng các tòa nhà và hệ thống cảnh báo nhằm giảm thiểu thiệt hại về tính mạng và tài sản.[48] Các ví dụ về các tai biến tự nhiên liên quan đến địa chất (khác với liên quan chủ yếu đến khí tượng) :

Các lĩnh vực liên quan

Hình minh họa nếp lõm và nếp lồi thường được nghiên cứu trong địa chất cấu tạo và địa mạo.

{{top}} có thể chỉ:

{{Trang định hướng bản mẫu}} không nên được sử dụng trong không gian chính.

| style="width: 63%;text-align: left; vertical-align: top; " |

|}

Địa chất khu vực

Theo dãy núi

Theo quốc gia

Theo hành tinh

Tham khảo

  1. ^ Winchester, Simon (2001). The Map that Changed the World. HarperCollins Publishers. tr. 25. ISBN 0-06-093180-9
  2. ^ Rudwick, M. J. S. (1985), The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Palaeontology, University of Chicago Press, tr. 24, ISBN 0226731030
  3. ^ a b Munim M. Al-Rawi and Salim Al-Hassani (tháng 11 năm 2002). “The Contribution of Ibn Sina (Avicenna) to the development of Earth sciences” (PDF). FSTC. Truy cập ngày 1 tháng 7 năm 2008.
  4. ^ Fielding H. Garrison wrote in the History of Medicine:

    "The Saracens themselves were the originators not only of algebra, chemistry, and geology, but of many of the so-called improvements or refinements of civilization, such as street lamps, window-panes, fireworks, stringed instruments, cultivated fruits, perfumes, spices, etc."

  5. ^ Abdus Salam (1984), "Islam and Science". In C. H. Lai (1987), Ideals and Realities: Selected Essays of Abdus Salam, 2nd ed., World Scientific, Singapore, p. 179-213.
  6. ^ Toulmin, S. and Goodfield, J. (1965), ’The Ancestry of science: The Discovery of Time’, Hutchinson & Co., London, p. 64 (see also The Contribution of Ibn Sina to the development of Earth sciences)
  7. ^ a b Simon Winchester ; (2002). The map that changed the world : William Smith and the birth of modern geology. New York, NY: Perennial. ISBN 0060931809.Quản lý CS1: dấu chấm câu dư (liên kết) Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  8. ^ James Hutton: The Founder of Modern Geology, American Museum of Natural History
  9. ^ Charles Lyell. (1991). Principles of geology. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 9780226497976.
  10. ^ England, Philip (2007). “John Perry's neglected critique of Kelvin's age for the Earth: A missed opportunity in geodynamics”. GSA Today. 17: 4. doi:10.1130/GSAT01701A.1.
  11. ^ Hugh R. Rollinson (1996). Using geochemical data evaluation, presentation, interpretation. Harlow: Longman. ISBN 9780582067011.
  12. ^ Gunter Faure. (1998). Principles and applications of geochemistry : a comprehensive textbook for geology students. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall. ISBN 9780023364501.
  13. ^ a b Patterson, C., 1956. “Age of Meteorites and the Earth.” Geochimica et Cosmochimica Acta 10: p. 230-237.
  14. ^ a b G. Brent Dalrymple (1994). The age of the earth. Stanford, Calif.: Stanford Univ. Press. ISBN 0804723311.
  15. ^ a b Amelin, Y; Krot, An; Hutcheon, Id; Ulyanov, Aa (2002). “Lead isotopic ages of chondrules and calcium-aluminum-rich inclusions”. Science (New York, N.Y.). 297 (5587): 1678–83. doi:10.1126/science.1073950. ISSN 0036-8075. PMID 12215641. Đã bỏ qua tham số không rõ |month= (trợ giúp)Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  16. ^ H. H. Hess, "History Of Ocean Basins" (November 1, 1962). IN: Petrologic studies: a volume in honor of A. F. Buddington. A. E. J. Engel, Harold L. James, and B. F. Leonard, editors. [New York?]: Geological Society of America, 1962. pp. 599-620.
  17. ^ Kious, Jacquelyne (tháng 2 năm 1996). “Developing the Theory”. This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics (bằng tiếng English). Kiger, Martha, Russel, Jane . Reston, Virgina, USA: United States Geological Survey. ISBN 0-16-048220-8. Truy cập ngày 13 tháng 3 năm 2009. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
  18. ^ Kious, Jacquelyne (tháng 2 năm 1996). “Understanding Plate Motions”. This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics (bằng tiếng English). Kiger, Martha, Russel, Jane . Reston, Virgina, USA: United States Geological Survey. ISBN 0-16-048220-8. Truy cập ngày 13 tháng 3 năm 2009. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
  19. ^ Origin of continents and oceans. S.l.: Dover Pub. 1999. ISBN 0486617084.
  20. ^ International Commission on Stratigraphy
  21. ^ William D. Nesse. (1991). Introduction to optical mineralogy. New York: Oxford University Press. ISBN 0195060245.
  22. ^ Morton, ANDREW C. (1985). “A new approach to provenance studies: electron microprobe analysis of detrital garnets from Middle Jurassic sandstones of the northern North Sea”. Sedimentology. 32: 553. doi:10.1111/j.1365-3091.1985.tb00470.x.
  23. ^ Zheng, Y (2003). “Stable isotope geochemistry of ultrahigh pressure metamorphic rocks from the Dabie–Sulu orogen in China: implications for geodynamics and fluid regime”. Earth-Science Reviews. 62: 105. doi:10.1016/S0012-8252(02)00133-2.
  24. ^ Condomines, M (1995). “Magma dynamics at Mt Etna: Constraints from U-Th-Ra-Pb radioactive disequilibria and Sr isotopes in historical lavas”. Earth and Planetary Science Letters. 132: 25. doi:10.1016/0012-821X(95)00052-E.
  25. ^ T.J. Shepherd, A.H. Rankin, D.H.M. Alderton. (1985). A practical guide to fluid inclusion studies. Glasgow: Blackie. ISBN 0412006014.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  26. ^ Sack, Richard O. (1987). “Experimental petrology of alkalic lavas: constraints on cotectics of multiple saturation in natural basic liquids”. Contributions to Mineralogy and Petrology. 96: 1. doi:10.1007/BF00375521.
  27. ^ Alexander R. McBirney. (2007). Igneous petrology. Boston: Jones and Bartlett Publishers. ISBN 9780763734480.
  28. ^ Frank S. Spear (1995). Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths. Washington, DC: Mineralogical Soc. of America. ISBN 9780939950348.
  29. ^ Dahlen, F A (1990). “Critical Taper Model of Fold-And-Thrust Belts and Accretionary Wedges”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 18: 55. doi:10.1146/annurev.ea.18.050190.000415.
  30. ^ Gutscher, M (1998). “Material transfer in accretionary wedges from analysis of a systematic series of analog experiments”. Journal of Structural Geology. 20: 407. doi:10.1016/S0191-8141(97)00096-5.
  31. ^ Koons, P O (1995). “Modeling the Topographic Evolution of Collisional Belts”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 23: 375. doi:10.1146/annurev.ea.23.050195.002111.
  32. ^ Dahlen, F. A., Suppe, J. & Davis, D. J. geophys. Res. 89, 10087−10101 (1983).
  33. ^ Hodell, David A. (1994). “Magnetostratigraphic, Biostratigraphic, and Stable Isotope Stratigraphy of an Upper Miocene Drill Core from the Salé Briqueterie (Northwestern Morocco): A High-Resolution Chronology for the Messinian Stage”. Paleoceanography. 9: 835. doi:10.1029/94PA01838.
  34. ^ edited by A.W. Bally. (1987). Atlas of seismic stratigraphy. Tulsa, Okla., U.S.A.: American Association of Petroleum Geologists. ISBN 0891810331.Quản lý CS1: văn bản dư: danh sách tác giả (liên kết)
  35. ^ Fernández, O. (2004). “Three-dimensional reconstruction of geological surfaces: An example of growth strata and turbidite systems from the Ainsa basin (Pyrenees, Spain)”. AAPG Bulletin. 88: 1049. doi:10.1306/02260403062.
  36. ^ Poulsen, Chris J. (1998). “Three-dimensional stratigraphic evolution of the Miocene Baltimore Canyon region: Implications for eustatic interpretations and the systems tract model”. Geological Society of America Bulletin. 110: 1105. doi:10.1130/0016-7606(1998)110<1105:TDSEOT>2.3.CO;2.
  37. ^ a b c Hodell, David A. (1994). “Magnetostratigraphic, Biostratigraphic, and Stable Isotope Stratigraphy of an Upper Miocene Drill Core from the Salé Briqueterie (Northwestern Morocco): A High-Resolution Chronology for the Messinian Stage”. Paleoceanography. 9: 835. doi:10.1029/94PA01838.
  38. ^ Toscano, M (1999). “Submerged Late Pleistocene reefs on the tectonically-stable S.E. Florida margin: high-precision geochronology, stratigraphy, resolution of Substage 5a sea-level elevation, and orbital forcing”. Quaternary Science Reviews. 18: 753. doi:10.1016/S0277-3791(98)00077-8.
  39. ^ Richard C. Selley. (1998). Elements of petroleum geology. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-636370-6.
  40. ^ Braja M. Das. (2006). Principles of geotechnical engineering. England: THOMSON LEARNING (KY). ISBN 0534551440.
  41. ^ Hamilton, Pixie A. (1995). “Effects of Agriculture on Ground-Water Quality in Five Regions of the United States”. Ground Water. 33: 217. doi:10.1111/j.1745-6584.1995.tb00276.x.
  42. ^ Seckler, David (1999). “Water Scarcity in the Twenty-first Century”. International Journal of Water Resources Development. 15: 29. doi:10.1080/07900629948916.
  43. ^ Welch, Alan H. (1988). “Arsenic in Ground Water of the Western United States”. Ground Water. 26: 333. doi:10.1111/j.1745-6584.1988.tb00397.x.
  44. ^ Hamilton, Pixie A. (1995). “Effects of Agriculture on Ground-Water Quality in Five Regions of the United States”. Ground Water. 33: 217. doi:10.1111/j.1745-6584.1995.tb00276.x.
  45. ^ Barnola, J. M. (1987). “Vostok ice core provides 160,000-year record of atmospheric CO2”. Nature. 329: 408. doi:10.1038/329408a0.
  46. ^ Colman, S.M. (1990). “Holocene paleoclimatic evidence and sedimentation rates from a core in southwestern Lake Michigan”. Journal of Paleolimnology. 4. doi:10.1007/BF00239699.
  47. ^ Jones, P. D. (2004). “Climate over past millennia”. Reviews of Geophysics. 42: RG2002. doi:10.1029/2003RG000143.
  48. ^ USGS Natural Hazards Gateway

Xem thêm

Liên kết ngoài

Bản mẫu:Physical Earth

Bản mẫu:Nature nav

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Địa_chất_học&oldid=1856952”