{{위키데이터 속성 추적}}
{{다른 뜻|지질학 (생물학)||생물학 분야의 지질학}}
[[파일:Jordens inre.svg|섬네일]]
'''지질학'''(地質學)은 지구 및 기타 [[천체]]와 그것들을 구성하는 암석, 시간에 따라 이들이 변화하는 과정을 연구하는 [[자연과학]]의 한 분야이다.<ref name="Geology Definition">{{웹 인용|url=https://www.geolsoc.org.uk/Geology-Career-Pathways/What-is-Geology|title=What is geology?|publisher=The Geological Society|access-date=31 May 2023}}</ref> 현대 지질학은 [[수문학]]을 포함한 다른 모든 [[지구과학]] 분야와 상당 부분 중첩되며, [[지구 시스템 과학]] 및 [[행성과학]]과 통합되어 있다.

지질학은 지표면과 지하의 [[지구 구조]]와 그 구조를 형성한 과정을 설명한다. [[지질학자]]들은 암석의 생성 역사를 파악하기 위해 암석의 광물학적 구성을 연구한다. 지질학은 특정 위치에서 발견된 암석의 [[상대 연대 측정법|상대 연대]]를 결정하며, [[지구화학]](지질학의 한 분야)은 [[절대 연대 측정법|절대 연대]]를 결정한다.<ref>{{저널 인용|title=Radioactivity: A Tool to Explore the Past|journal=Radiochimica Acta|last1=Gunten|first1=Hans R. von|url=http://doc.rero.ch/record/292801/files/ract.1995.7071.special-issue.305.pdf|year=1995|volume=70–71|issue=s1|pages=305–413|doi=10.1524/ract.1995.7071.special-issue.305|issn=2193-3405|archive-url=https://web.archive.org/web/20191212005652/http://doc.rero.ch/record/292801/files/ract.1995.7071.special-issue.305.pdf|archive-date=2019-12-12|url-status=live|access-date=2019-06-29|s2cid=100441969}}</ref> 지질학자들은 다양한 암석학적, 결정학적, 고생물학적 도구를 결합하여 [[지구의 역사|지구 전체의 지질학적 역사]]를 연대순으로 기록할 수 있다. 이 중 한 측면은 [[지구의 나이]]를 증명하는 것이다. 지질학은 [[판 구조론]], [[생명진화사|생명체의 진화 역사]], 지구의 [[고기후학|과거 기후]]에 대한 증거를 제공한다.

지질학자들은 광범위하게 지구와 다른 지구형 행성의 특성과 과정을 연구한다. 지질학자들은 지구의 구조와 진화를 이해하기 위해 [[현장 조사]], [[암석학|암석 기술]], [[지구물리학 조사|지구물리학적 기법]], [[지구화학|화학 분석]], [[실험|물리 실험]], [[컴퓨터 시뮬레이션|수치 모델링]] 등 다양한 방법을 사용한다. 실용적인 측면에서 지질학은 [[광업|광물]] 및 [[석유지질학|탄화수소]] 탐사와 개발, [[수자원]] 평가, [[자연재해]] 이해, [[환경지질학|환경 문제]] 해결, 과거 [[기후 변동 및 변화|기후 변화]]에 대한 통찰력 제공 등에 중요하다. 지질학은 주요 [[학문]] 분야이며, [[토목지질학|지질공학]]의 중심이 되고 [[지질학]]에서 중요한 역할을 한다.

== 지질학적 물질 ==
대부분의 지질학적 데이터는 고체 지구 물질에 대한 연구에서 나온다. 운석과 다른 외계 천연 물질도 지질학적 방법으로 연구한다.

=== 광물 ===
{{본문|광물}}
광물은 일정한 균질 화학 조성과 규칙적인 원자 배열을 가진 자연 발생적 [[원소 (화학)|원소]] 및 [[화합물]]이다.

각 광물은 고유한 물리적 특성을 가지고 있으며, 이를 판별하기 위한 다양한 검사법이 있다. 광물은 종종 이러한 검사를 통해 식별된다. 시료는 다음과 같은 항목에 대해 검사할 수 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://jersey.uoregon.edu/~mstrick/MinRockID/MinTests.html|title=Mineral Identification Tests|website=Geoman's Mineral ID Tests|archive-url=https://web.archive.org/web/20170509215641/http://jersey.uoregon.edu/~mstrick/MinRockID/MinTests.html|archive-date=9 May 2017|url-status=live|access-date=17 April 2017}}</ref>

* 색상: 광물은 색상에 따라 분류된다. 대체로 진단적이지만 불순물이 광물의 색상을 변화시킬 수 있다.
* [[조흔색]]: 시료를 [[도자기|자기]] 판에 긁어 수행한다. 조흔색은 광물 식별에 도움이 될 수 있다.
* 경도: 광물이 긁힘이나 압입에 저항하는 정도이다.
* 쪼개짐 양상: 광물은 파단이나 [[벽개|쪼개짐]]을 보일 수 있는데, 전자는 불규칙한 표면의 깨짐이고 후자는 밀접하게 배열된 평행면을 따라 깨지는 것이다.
* [[광택 (광물학)|광택]]: 광물 표면에서 반사되는 빛의 질을 말한다. 예를 들어 금속광택, 진주광택, 왁스광택, 무광택 등이 있다.
* [[비중]]: 광물의 특정 부피당 무게이다.
* 발포: 광물에 [[염산]]을 떨어뜨려 발포 여부를 검사한다.
* 자성: [[자기|자석]]을 사용하여 자성을 검사한다.
* 맛: 광물은 [[암염]](식용 [[소금]] 맛이 나는)과 같이 특징적인 맛을 가질 수 있다.

=== 암석 ===
{{본문|암석|암석의 순환}}
암석은 자연적으로 발생하는 고체 덩어리나 광물 또는 [[준광물]]의 집합체를 말한다. 지질학 연구의 대부분은 암석 연구와 관련이 있는데, 이는 암석이 지구 지질 역사의 대부분에 대한 주요 기록을 제공하기 때문이다. 암석에는 [[화성암]], [[퇴적암]], [[변성암]]의 세 가지 주요 유형이 있다. [[암석의 순환|암석 순환]]은 이들 사이의 관계를 보여준다(도표 참조).

암석이 용융체([[마그마]] 또는 [[용암]])로부터 [[결빙|고체화]]되거나 [[결정화]]될 때, 이를 [[화성암]]이라고 한다. 이 암석은 [[풍화]]되고 [[침식]]될 수 있으며, 그 후 [[증착 (지질학)|재퇴적]]되어 [[퇴적암]]으로 [[고화 작용|고화]]될 수 있다. 퇴적암은 주로 [[사암]], [[셰일]], [[탄산염|탄산염암]], [[증발암]]의 네 가지 범주로 나뉜다. 이러한 분류 그룹은 부분적으로 퇴적 입자의 크기(사암과 셰일)에 초점을 맞추고, 부분적으로는 광물학과 형성 과정(탄산화 작용과 증발)에 초점을 맞춘다.<ref>{{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=fCP5qyRyX-oC&dq=rocks&pg=PP7|title=Introduction to the Physics of Rocks|last1=Guéguen|first1=Yves|last2=Palciauskas|first2=Victor|date=1994|publisher=Princeton University Press|location=Princeton University Press|pages=10|language=en|isbn=978-0-691-03452-2}}</ref> 화성암과 퇴적암은 열과 압력에 의해 [[변성암]]으로 변할 수 있는데, 이 과정에서 [[광물]] 함량이 변화하여 특징적인 [[구조 (지질학)|구조]]가 형성된다. 세 가지 유형의 암석 모두 다시 녹을 수 있으며, 이 경우 새로운 마그마가 형성되어 다시 화성암으로 고체화될 수 있다. 석탄, 역청, 석유, 천연가스와 같은 유기물은 주로 유기물이 풍부한 퇴적암과 연관되어 있다.

세 가지 유형의 암석을 모두 연구하기 위해 지질학자들은 암석을 구성하는 광물과 [[질감 (지질학)|질감]] 및 구조와 같은 기타 물리적 특성을 평가한다.

=== 미고화 물질 ===
지질학자들은 [[기반암]] 위에 있는 미고화 물질([[표층 퇴적물]]이라고 함)도 연구한다.<ref>[http://des.nh.gov/organization/commissioner/gsu/gmp/categories/overview.htm "Surficial Geologic Maps"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160216095807/http://des.nh.gov/organization/commissioner/gsu/gmp/categories/overview.htm|date=2016-02-16}} in New Hampshire Geological Survey, Geologic maps. des.nh.gov</ref> 이 연구는 종종 제4기 지질학이라고 불리는데, 지질 역사상 가장 최근의 시기인 [[제4기]]에서 유래한 명칭이다.

==== 마그마 ====
{{본문|마그마}}
마그마는 모든 화성암의 원천이 되는 미고화 물질이다. 용융암의 활발한 흐름은 화산학에서 자세히 연구되며, 화성암석학은 화성암의 원래 용융 상태에서 최종 결정화에 이르기까지의 역사를 밝히는 것을 목표로 한다.

== 지구 전체 구조 ==

=== 판 구조론 ===
{{본문|판 구조론}}
[[파일:Plates_tect2_en.svg|링크=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Plates_tect2_en.svg|섬네일|[[지구]]의 [[판 (지각)|주요 지각판]]<ref>{{웹 인용|url=https://ocre-geoscience.com/ocre-geomap/|title=OCRE GeoMap|website=OCRE Geoscience Services}}</ref>]]
1960년대에 지구의 [[암석권]]이 [[지각 (지질학)|지각]]과 [[상부 맨틀]]의 가장 윗부분인 단단한 부분을 포함하며, 이것이 여러 개의 [[판 (지각)|지각판]]으로 나뉘어 [[소성 (물리학)|소성]] 변형이 가능한 고체 상태의 상부 맨틀인 [[연약권]] 위를 이동한다는 사실이 발견되었다. 이 이론은 해저 확장과 전 세계적인 산맥 지형 및 지진 활동 분포 등 여러 종류의 관찰 결과를 통해 뒷받침된다.<ref>Hess, H.H. (November 1, 1962) "[http://repositories.cdlib.org/sio/lib/23 History Of Ocean Basins] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091016025000/http://repositories.cdlib.org/sio/lib/23|date=2009-10-16}}", pp. 599–620 in ''Petrologic studies: a volume in honor of A.F. Buddington''. A.E.J. Engel, Harold L. James, and B.F. Leonard (eds.). [[Geological Society of America]].</ref><ref name="TDE discovery">{{서적 인용|title=This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics|last1=Kious|first1=Jacquelyne|author2=Tilling, Robert I.|year=1996|edition=Online|publisher=United States Geological Survey|location=Reston|chapter=Developing the Theory|others=Kiger, Martha, Russel, Jane|isbn=978-0-16-048220-5|archive-url=https://web.archive.org/web/20110810162308/http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html|archive-date=10 August 2011|url-status=live|access-date=13 March 2009|chapter-url=http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html}}</ref>

지표면의 판 운동과 [[맨틀 대류설|맨틀의 대류]](즉, 유동성 있는 맨틀 암석의 느린 움직임에 의해 발생하는 [[열]] 전달) 사이에는 밀접한 연관성이 있다. 따라서 판의 해양 부분과 인접한 맨틀 [[대류|대류 흐름]]은 항상 같은 방향으로 움직인다. 이는 해양 암석권이 사실상 대류하는 맨틀의 단단한 상부 열 [[경계층]]이기 때문이다. 지구 표면에서 움직이는 단단한 판과 대류하는 [[맨틀]] 사이의 이러한 결합을 [[판 구조론]]이라고 한다.

판 구조론의 발전은 고체 지구에 대한 많은 관찰 결과에 물리적 근거를 제공했다. 지질학적 특징의 긴 선형 지역들은 판 경계로 설명할 수 있다.<ref name="TDE plates">{{서적 인용|title=This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics|last1=Kious|first1=Jacquelyne|author2=Tilling, Robert I.|date=1996|edition=Online|publisher=United States Geological Survey|location=Reston, VA|chapter=Understanding Plate Motions|others=Kiger, Martha, Russel, Jane|isbn=978-0-16-048220-5|archive-url=https://web.archive.org/web/20110810162308/http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html|archive-date=10 August 2011|url-status=live|access-date=13 March 2009|chapter-url=http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html}}</ref>{{clear left}}
[[파일:Active_Margin.svg|링크=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Active_Margin.svg|섬네일|해양-대륙 수렴으로 인한 섭입과 화산호는 판구조론의 한 가지 효과를 보여준다.]]

* [[해령]]은 해저에서 [[열수분출공|열수구]]와 화산이 존재하는 높은 지역으로, 두 판이 서로 멀어지는 [[발산 경계]]로 여겨진다.
* 화산과 지진의 호는 한 판이 다른 판 밑으로 [[섭입]]하거나 이동하는 [[수렴 경계]]로 이론화되었다.
* [[샌앤드레이어스 단층|샌앤드레이어스 단층계]]와 같은 [[변환 단층|변환 경계]]는 판들이 수평으로 서로 미끄러져 지나가는 곳이다.

판 구조론은 [[대륙]]이 지질학적 시간 동안 지구 표면을 가로질러 이동한다는 [[알프레트 베게너]]의 [[대륙 이동설]]에 대한 메커니즘을 제공했다.<ref>{{서적 인용|url=https://archive.org/details/originsofcontine0000unse|title=Origin of continents and oceans|author=Wegener, A.|year=1999|publisher=Courier Corporation|isbn=978-0-486-61708-4|url-access=registration}}</ref> 또한 지각 변형의 추진력과 구조 지질학 관찰을 위한 새로운 환경을 제공했다. 판 구조론의 힘은 이 모든 관찰 결과를 암석권이 대류하는 맨틀 위를 어떻게 이동하는지에 대한 단일 이론으로 결합할 수 있다는 점에 있다.

=== 지구 구조 ===
{{본문|지구의 구조}}
[[파일:Jordens_inre-numbers.svg|링크=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Jordens_inre-numbers.svg|왼쪽|섬네일|지구의 층상 구조. (1) 내핵; (2) 외핵; (3) 하부 맨틀; (4) 상부 맨틀; (5) 암석권; (6) 지각(암석권의 최상부)]]
[[파일:Earthquake_wave_paths.svg|링크=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Earthquake_wave_paths.svg|섬네일|지구의 층상 구조. 지진으로부터 발생하는 이와 같은 전형적인 파동 경로는 초기 지진학자들에게 지구의 층상 구조에 대한 통찰을 제공했다.]]
[[지진학]], [[컴퓨터 시뮬레이션|컴퓨터 모델링]], 고온·고압에서의 [[광물학]] 및 [[결정학]]의 발전은 지구 내부의 구성과 구조에 대한 통찰력을 제공한다.

지진학자들은 [[지진파]]의 도달 시간을 이용하여 지구 내부를 영상화할 수 있다. 이 분야의 초기 발전은 액체 상태의 [[외핵]]([[S파|전단파]]가 전파될 수 없는 곳)과 밀도가 높은 고체 [[내핵]]의 존재를 보여주었다. 이러한 발전은 지구의 층상 모델 발전으로 이어졌는데, 이 모델에서는 맨 위에 [[암석권]](지각 포함)이 있고, 그 아래에 [[맨틀]](410 km와 660 km에서 [[지진 단층 촬영|지진파 불연속면]]으로 구분됨)이 있으며, 그 아래에 외핵과 내핵이 있다. 최근에는 지진학자들이 의사가 [[컴퓨터단층촬영]]으로 신체를 영상화하는 것과 같은 방식으로 지구 내부의 파동 속도에 대한 상세한 이미지를 만들 수 있게 되었다. 이러한 이미지들은 지구 내부에 대한 훨씬 더 상세한 관점을 제공하였고, 단순화된 층상 모델을 훨씬 더 역동적인 모델로 대체하였다.

광물학자들은 지진학과 모델링 연구에서 얻은 압력 및 온도 데이터를 지구의 원소 구성에 대한 지식과 함께 사용하여 실험 환경에서 이러한 조건을 재현하고 결정 구조 내의 변화를 측정할 수 있었다. 이러한 연구들은 맨틀에서 발생하는 주요 지진파 불연속면과 관련된 화학적 변화를 설명하고, 지구 내핵에서 예상되는 결정학적 구조를 보여준다.{{clearleft}}

== 지질 시대 ==
{{본문|지질 시대}}
지구의 지질학적 역사와 지질 시대 단위는 지구의 전체 역사를 포괄한다.<ref>[http://www.stratigraphy.org/ International Commission on Stratigraphy]. {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050920105136/http://www.stratigraphy.org/|date=September 20, 2005}}. stratigraphy.org.</ref> 지질 시대의 시작점은 최초의 [[태양계]] 물질이 형성된 45억 6천 7백만 년 전과,<ref name="4.567">{{저널 인용|title=Lead Isotopic Ages of Chondrules and Calcium-Aluminum-Rich Inclusions|journal=Science|last1=Amelin|first1=Y.|year=2002|volume=297|issue=5587|pages=1678–1683|bibcode=2002Sci...297.1678A|doi=10.1126/science.1073950|pmid=12215641|s2cid=24923770}}</ref> 지구가 형성된 45억 4천만 년 전으로 구분된다.<ref name="4.54">{{저널 인용|title=Age of Meteorites and the Earth|journal=Geochimica et Cosmochimica Acta|author=Patterson, C.|year=1956|volume=10|issue=4|pages=230–237|bibcode=1956GeCoA..10..230P|doi=10.1016/0016-7037(56)90036-9}}</ref><ref name="4.54 book">{{서적 인용|title=The age of the earth|author=Dalrymple|first=G. Brent|year=1994|publisher=Stanford University Press|location=Stanford, California|isbn=978-0-8047-2331-2}}</ref> 지구의 형성 시점은 지질 시대 구분의 한 단위인 [[명왕누대]]의 시작을 의미한다. 지질 시대의 종점은 현재가 속한 [[홀로세]]로 이어진다.

=== 지구의 주요 이정표 ===
[[파일:Geologic_Clock_with_events_and_periods.svg|링크=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Geologic_Clock_with_events_and_periods.svg|섬네일|지구의 역사에서 각 시대와 시기의 상대적 길이를 보여주는 지질 시계라 불리는 도표의 지질 시대]]

* 45억 6천 7백만 년 전: [[태양계의 형성과 진화|태양계 형성]]<ref name="4.567" />
* 45억 4천만 년 전: 지구의 [[강착|집적 및 형성]]<ref name="4.54" /><ref name="4.54 book" />
* 약 40억 년 전: [[후기 대폭격|후기 대폭격기]] 종료, 최초 생명체 출현
* 약 35억 년 전: [[광합성]] 작용 시작
* 약 23억 년 전: 산소 [[대기]] 형성, 최초의 [[눈덩이 지구]]
* 7억 3천만~6억 3천 5백만 년 전: 두 번째 눈덩이 지구
* 5억 4천 1백만 ± 30만 년 전: [[캄브리아기 폭발]] - 경질 생명체의 대량 출현, 최초의 풍부한 [[화석]], [[고생대]] 시작
* 약 3억 8천만 년 전: 최초의 육상 [[척추동물]] 출현
* 2억 5천만 년 전: [[페름기-트라이아스기 대량절멸|페름기-트라이아스기 대멸종]] - 육상 동물의 90% 멸종, 고생대 종료 및 [[중생대]] 시작
* 6천 6백만 년 전: [[백악기-고진기 대량절멸|백악기-고진기 대멸종]] - [[공룡]] 멸종, 중생대 종료 및 [[신생대]] 시작
* 약 7백만 년 전: 최초의 [[사람족]] 출현
* 3백 9십만 년 전: 현생 [[호모 사피엔스]]([[사람|인간]])의 직계 조상인 최초의 [[오스트랄로피테쿠스]] 출현

* 20만 년 전: 동아프리카에서 최초의 현생 호모 사피엔스 출현

== 응용지질학 ==
* [[광상학]](경제지질학)
*
* [[자연 재해]]

== 세부 분야 ==
* [[암석학]]
* [[광물학]]
* [[퇴적학]]
* [[고생물학]]
* [[광상학]]
* [[지사학]]
* [[지질학사]]
* [[지질연대학]]
* [[구조지질학]]
* [[화산학]]
* [[지구물리학]]
* [[지구화학]]

== 한국의 지질학 소사 ==
* 운암 [[박동길]] 박사

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[지질 시대]]

== 각주 ==
{{각주}}
{{전거 통제}}


[[분류:지질학| ]]