地質学

地質学は、地球が構成する非生物的なものを研究する学問です。地質学は、地殻の中の岩石を研究する学問です。地質学を研究する人は、地質学者と呼ばれます。地質学者の中には、鉱物や、鉱石や化石燃料のような、岩石が含む有用な物質を研究する人もいます。地質学者は、地球の歴史も研究します。

地球の歴史の中で重要な出来事には、洪水、火山噴火、地震、造山作用（山の形成）、プレートテクトニクス（大陸の移動）などがあります。

地質学は、地質学の一部分を研究する特別な科目に分かれています。これらの科目には、次のようなものがあります。

オルドビス紀-シルル紀の境界の写真。カレドニア山脈の褶曲により、層が反転（真横にひっくり返る）している。このため、先のオルドビス紀の石灰岩が後のシルル紀の茶色っぽい泥岩の上に乗っている状態になっている。

岩石の種類

岩石は、それぞれ非常に異なったものになります。とても硬いものもあれば、柔らかいものもあります。とてもありふれた岩石もあれば、珍しい岩石もあります。しかし、すべての岩石は、火成岩、堆積岩、変成岩の3つのカテゴリーまたはタイプに属しています。

火山活動によってできた岩石を「火成岩」といいます。溶岩（地表の溶けた岩石）やマグマ（地表の下の溶けた岩石）が冷えて硬くなったものが火成岩です。

堆積岩は、堆積物からできた岩石です。土砂とは、風や水や氷河によって移動し、どこかに落ちている固いもののことです。土砂は、粘土、砂、砂利、動物の体や殻などから作られることがあります。土砂は、通常、川や海の底の水の中に、層状に落とされます。堆積物が積み重なると、下の層が押しつぶされます。そして、ゆっくりと固まり、岩石となる。

変成岩は、岩石が変化したものです。火成岩や堆積岩が熱せられたり、地中で押しつぶされたりして、変化することがあります。変成岩は、変成する前の岩石よりも硬いことが多いのです。大理石や粘板岩は、人が物を作るのに使う変成岩のひとつです。

不具合

この3種類の岩石は、いずれも地球上の力で熱せられたり、しごかれたりして変化することがあります。そのとき、岩盤に断層（割れ目）ができることがあります。地質学者は、断層のパターンを調べることで、岩石の歴史について多くを知ることができます。地震は、断層が突然破壊されたときに起こります。

土壌

土は、たくさんの粒子（小さな破片）が集まってできた地面の上のものです。土の粒子は、岩石が崩れたり、落ち葉や動物の体が腐ったりしてできたものです。土は、地球の表面の多くを覆っています。土の中では、いろいろな植物が育ちます。

岩石の種類については、「岩石（地質）」の記事をご覧ください。土について詳しくは、土の記事をご覧ください。

層位学の原理

地質学者は、自分たちが研究している岩石を理解するために、いくつかの簡単な考え方を用いています。次のような考え方は、層序学の初期にニコラウス・ステノ、ジェームズ・ハットン、ウィリアム・スミスといった人たちによって研究されました。

過去を理解する地質学者のジェームス・ハットンは「現在が過去を知る鍵である」と言った。これは、今地球の表面に起きている変化は、過去に起きたことと同じであるという意味です。地質学者は、何百万年も前に起こったことを、現在起こっている変化を見て理解することができるのです。
水平な地層。堆積岩の層は、堆積（敷き詰め）されたときに水平（平ら）であったことが必要。
地層の年代。すべての岩石がひっくり返らない限り、下層は上層より古いはずである。
砂や砂利でできている堆積岩では、砂や砂利が古い岩石から来たものであることが必要です。
断層の年代。岩盤に亀裂や断層がある場合、その断層は岩盤より若いということになる。岩石は地層（たくさんの層）になっている。地質学者は、断層が全層を貫いているのか、一部だけなのかを見ることができる。これによって、岩石の年代を知ることができる。
他の岩石を貫通している岩石の年代。火成岩が堆積層を貫通している場合、堆積岩より若いはずである。
化石の相対的な年齢。ある岩石の化石は、別の場所の同じ種類の岩石の同じ種類の化石と、ほぼ同じ年代でなければならない。同様に、下の層にある化石は、上の層にある化石よりも早いはずである。