前言
《易·坤》揭示：“[《周易·坤》原文：六二，直方大。][孔穎達解釋：六二位居中央又得正固，極大地承載著地質，任其自然而物資自生。]”這種思想在[梁啟超《論中國之將強》][梁啟超《論中國之將強》文本：地質肥沃，物產繁衍。]中得到體現，地質學研究不僅直接驗證了板塊構造論、生命演化和氣候變遷，更具有重要的經濟和社會意義。
地質學概述
地質學，源自希臘語字首“geo-”意為“大地”，“-logy”表示“科學”，直譯即為“大地的科學”。其研究對象包括地球、月球和火星等固態天體。
地球內部構造
地球內部，按物理化學性質分層[１]。其最外層為地殼，主要由矽酸鹽礦物組成，厚度差異大，介於深海海底的6公里到陸地的30～50公里。地殼之下，是黏稠半熔融的軟流層，又稱地幔。位於地幔之上的堅硬上層稱之為岩石圈。地殼與地幔的分界線稱為莫霍面。地幔下方，黏度降低，熔點提高，形成柔軟層。
地幔深處，晶體結構發生重大變化[１]，分隔上地幔與下地幔的區域稱為過渡層。再往下，是地核，分為液態的外地核和固態的內地核[１]。
地球熱源
地球熱能主要來自核衰變（約佔80％）[５]，包括鉀-40、鈾-238、鈾-235和釷-232等。熱能造成地核温度高達6,000攝氏度，壓力達360兆帕，甚至超過了鑽石壓砧的極限[８]。
地熱傳遞
地球熱能通過多種途徑散失。地幔熱柱將熱能傳遞到地殼，形成熱點[１２]。另外，板塊運動和岩石圈熱傳導也是熱能散失的主要方式[１３]。
板塊構造
地球外層的岩石圈分為若干板塊[１４]，它們漂浮在軟流層之上，緩慢移動，產生三種相互作用：聚合、分離和橫向剪切。這些板塊運動導致邊緣區域發生地震、火山活動、造山運動和海溝形成。
隨著板塊運動，海洋岩石俯衝到聚合板塊邊緣下方，而地幔物質在分離板塊邊緣上升。這種過程導致海洋地殼不斷更新，年齡通常小於1億年。而最古老的大陸地殼年齡超過40億年。
結論
地質學是一門充滿魅力的科學，它揭示了地球內外部結構、熱能分佈和板塊運動規律，對人類探索宇宙、利用地球資源、防範地質災害具有重要意義。
岩石類型
| 岩石類型 | 定義 |
|---|---|
| 火成岩 | 由熔岩或巖漿冷卻結晶而成 |
| 沉積巖 | 由沉積物經壓縮和膠結形成 |
| 變質巖 | 由現有岩石在温度和壓力作用下轉化而成 |
地質構造
| 地質構造 | 定義 |
|---|---|
| 褶皺 | 地殼巖層彎曲變形的結構 |
| 斷層 | 地殼巖層斷裂錯動形成的構造 |
| 背斜 | 地層向上拱起的構造 |
| 向斜 | 地層向下彎曲的構造 |
地質時代
| 地質時代 | 定義 |
|---|---|
| 太古代 | 約46億年前至25億年前 |
| 元古代 | 約25億年前至5.41億年前 |
| 古生代 | 約5.41億年前至2.52億年前 |
| 中生代 | 約2.52億年前至6600萬年前 |
| 新生代 | 約6600萬年前至今 |
地質過程
| 地質過程 | 定義 |
|---|---|
| 侵蝕 | 風化和流水將地表物質去除 |
| 沉積 | 侵蝕下來的物質堆積形成地層 |
| 變質作用 | 岩石在温度和壓力作用下改變組成和結構 |
| 造山作用 | 地殼板塊相互擠壓碰撞形成山脈 |
地質災害
| 地質災害 | 定義 |
|---|---|
| 地震 | 地殼巖層斷裂釋放能量形成的振動 |
| 火山爆發 | 巖漿從地殼深處噴發 |
| 土石流 | 山坡上的土壤和岩石在大量水作用下滑動 |
| 海嘯 | 由地震或火山爆發等觸發的大型海浪 |