地球の外観 地質学時標図 地質学 （ちしつがく、英 : geology [ 1] 地面 より下（生物 起源の土壌 を除く）の地層 ・岩石 を研究する、地球科学 の学問 分野である。広義には地球化学 を含める場合もある。
1603年、イタリア語でgeologiaという言葉がはじめてつかわれた。当時はまれにしか使用されていなかったが、1795年以降一般に受け入れられた[ 2]
地質学は一般地質学 （英 : physical geology ）と地史学 （英 : historical geology ）の2つに大別される[ 3]
層序学 （stratigraphy）地層のできた順序（新旧関係）を研究する分野。地層累重の法則 に基づき、主に野外調査 と地質図学（幾何学 ）、場合によっては古生物学（例えばコノドント）や火山テフラによる時代や、年代測定（例えば、放射年代測定 ）による年代の挿入をもちいて地層の重なりを復元する。
堆積学 （sedimentology）泥 ・砂 ・礫 ・火山灰 などの物質が運ばれて堆積 する過程を研究する分野。流体力学 などの物理学 的手法を主に利用する。構造地質学 （structural geology）地層や岩石の変形を研究する分野。鉱物を構成する分子の相転移から、褶曲 や断層 、プレートテクトニクス まで、さまざまな規模の変形、構造 を扱う。層序学・幾何学・物理学 の手法を主に利用する。
地史学 （historical geology）他の手法をすべて駆使して、ある地域 、または地球 全体の、地層がたどってきた歴史 を研究する分野。
古生物学 （paleontology）過去の生物（古生物 ）を研究する分野。主に化石 を調べることにより、過去の生物の形態 ・分類 ・生態 ・分布 ・進化 を研究する。生物学 にもまたがる分野である。化石の時代 や棲息環境 などを知るために層序学・堆積学の手法も利用する。
岩石学 （petrology）岩石 そのものを研究する分野。岩石を構成する物質 は何か、どうやって岩石になったのか、などを化学 ・物理学の手法で調べる。鉱物学 （mineralogy）鉱物 を研究する分野。鉱物の成分 や結晶構造 、成因（できかた）などを、化学・物理学の手法で調べる。化学（地球化学）、物理学、結晶学 、地球物理学 、材料科学 などと地質学との境界領域にある学問分野である。鉱床学 （economic geology）鉱床 を研究する分野。主に鉱物学・岩石学の手法を用いるほか、構造地質学や地球化学、鉱床の種類によっては堆積学の手法を利用する。火山学 （volcanology）火山 を研究する分野。層序学・堆積学・岩石学・鉱物学のほか、地球物理学・地球化学の手法も駆使するため、地質学とは独立に扱われる場合もある。地質図学 （geological mapping）独立した分野として扱われることはあまりないが、地質図 の描きかたや読み取りかたには一定のルールがある。基本は幾何学。
応用地質学 （applied geology、engineering geology）地質学の成果を工学 的に応用する分野。かつての日本では鉱山 に関する学問との関連が深かったが、現在では建築 ・土木 などとの関連が深い。最近は環境学 、林学 、防災 との親和性も強まってきている。
石油地質学 （petroleum geology）地質学の成果を工学的に応用するという点では応用地質学の範疇に入るが、特に石油 探鉱や油ガス田の成因を扱う場合、石油地質学と称される。
地球や山の成因に関しては、古代より多くの人々が考察を重ねてきた。1669年 にはデンマーク のニコラウス・ステノ （ニールス・ステンセン）が『固体の中に自然に含まれている固体についての論文への序文』を著し、この中で地層が水によって堆積したこと、このため地層は成立時は水平であり、横方向に連続しており、さらに下から上に向かって堆積する、いわゆる地層累重の法則 を提唱した[ 4] 層序学 の祖とされている。18世紀後半には岩石や山岳の成因について、山岳は堆積によるものとする水成論 と、アントン・モーロ らが提唱した、山岳は火山 活動によるものとする火成論の2つの説が生まれた[ 5] アブラハム・ゴットロープ・ウェルナー らが水成論を、ジェームズ・ハットン らが火成論を提唱した[ 6] 斉一説 を唱えた[ 7] ジョルジュ・キュヴィエ によって、地層や化石の変遷を天変地異によるものとする天変地異説 が唱えられ、一時有力な学説となった[ 8] ジョルジュ＝ルイ・ルクレール・ド・ビュフォン は1778年に『自然の諸時期 Les Epoques la Nature』を刊行し、この中で地球の年齢をおよそ75000年と推定した[ 9] ウィリアム・スミス がイギリス全土の地質図を完成させた[ 10] [ 11] チャールズ・ライエル が『地質学原理 （英語版 ） [ 12]
地質学の基礎はこうして確立されたものの、造山運動 の原因や古生物の分布などいくつかの部分で不可解な部分が残されていた。造山運動の説明としては地向斜 説、生物分布としてはかつてその地域に陸地があって離れた2点間をつないでいたとする陸橋説 が唱えられていたものの、いずれも不備が多いものだった。これを説明するため、ドイツのアルフレート・ヴェーゲナー が1912年 に大陸が移動したという、いわゆる大陸移動説 を発表したものの、大陸移動の原因が説明できなかったため彼の生存中は有力説とはならなかった。しかしその後、1944年にアーサー・ホームズ が発表したマントル対流説 によって大陸移動の原動力を地球内部の熱対流 に求めることが可能となり[ 13] 1950年代 に入ると古地磁気学 の研究がによって磁北 移動の軌跡が導き出され、それが大陸移動説と合致したため、大陸移動説は復活した[ 14] ハリー・ハモンド・ヘス やロバート・ディーツ が海洋底拡大説 を唱えるなど理論が出そろい、これらの理論を統合する形で1968年 にプレートテクトニクス 理論が完成した[ 15]
^ 文部省 編『学術用語集 地学編』日本学術振興会 、1984年、162頁。ISBN 4-8181-8401-2 。http://sciterm.nii.ac.jp/cgi-bin/reference.cgi 。 [リンク切れ ^ サイモン・ウィンチェスター著、野中邦子訳『世界を変えた地図 －ウィリアム・スミスと地質学の誕生－』早川書房 2004年 43ページ
^ Frederick K. Lutgens; Edward J. Tarbuck; Dennis Tasa (2012) (English). Essentials of Geology . USA: Pearson Education, Inc. pp. 2-3. ISBN 978-0-321-70995-0 ^ 「地質学の歴史」p92-93 ガブリエル・ゴオー著 菅谷暁訳 みすず書房 1997年6月6日発行
^ 「地質学の歴史」p114-117 ガブリエル・ゴオー著 菅谷暁訳 みすず書房 1997年6月6日発行
^ 「地質学の歴史」p178-179 ガブリエル・ゴオー著 菅谷暁訳 みすず書房 1997年6月6日発行
^ 「科学は歴史をどう変えてきたか その力・証拠・情熱」p119-120 マイケル・モーズリー＆ジョン・リンチ著 久芳清彦訳 東京書籍 2011年8月22日第1刷
^ 「科学は歴史をどう変えてきたか その力・証拠・情熱」p115 マイケル・モーズリー＆ジョン・リンチ著 久芳清彦訳 東京書籍 2011年8月22日第1刷
^ 「地質学の歴史」p139 ガブリエル・ゴオー著 菅谷暁訳 みすず書房 1997年6月6日発行
^ 「科学は歴史をどう変えてきたか その力・証拠・情熱」p111 マイケル・モーズリー＆ジョン・リンチ著 久芳清彦訳 東京書籍 2011年8月22日第1刷
^ 「はじめての地学・天文学史」p137 矢島道子・和田純夫編著 ベレ出版 2004年10月25日初版発行
^ 「科学は歴史をどう変えてきたか その力・証拠・情熱」p121 マイケル・モーズリー＆ジョン・リンチ著 久芳清彦訳 東京書籍 2011年8月22日第1刷
^ 「山はどうしてできるのか ダイナミックな地球科学入門」p80-81 藤岡換太郎 講談社 2012年1月20日第1刷
^ 「山はどうしてできるのか ダイナミックな地球科学入門」p82-84 藤岡換太郎 講談社 2012年1月20日第1刷
^ 「山はどうしてできるのか ダイナミックな地球科学入門」p97-99 藤岡換太郎 講談社 2012年1月20日第1刷
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