水文地質是研究什麼
A. 水文學與水文地質學的研究內容有哪些
水文地質學主要研究地下水的分布、運動和形成規律，地下水的物理性專質和化學成分屬，地下水資源評價、開發及其合理利用，地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
在不同環境中地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究，著重自然歷史和地質環境的影響，同主要用水文循環和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切，只是研究的側重點稍有不同。
隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領域，如環境水文地質學、地下水資源管理、同位素水文地質學等。
水文地質學的發展趨勢是：由主要研究天然狀態下的地下水，轉向更重視研究人類活動影響下的地下水；由局限於飽水帶的含水層，擴展到包氣帶及「隔水層」；由只研究地殼表層地下水，擴展到地球深層的水。
學習階段是循序漸進的，學完基礎理論後會延伸到各個需要學習的交叉階段。看教學大綱是怎樣安排的吧。
B. 水文地質概念
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水文地質學是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規律，以及合理利用地下水或防治其危害的學科。
在不同環境中地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究，著重自然歷史和地質環境的影響，同主要用水文循環和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切，只是研究的側重點稍有不同。
水文地質學發展簡史
人們早在遠古時代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江餘姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時期在德黑蘭附近修建了坎兒井，最長達26公里，最深達150米。約公元前250年，在中國四川，為采地下鹵水開鑿了深達百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠，是一種井、渠結合的取水建築物。在利用井泉的過程中，人們也探索了地下水的來源。法國帕利西、中國徐光啟和法國馬略特，先後指出了井泉水來源於大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。
1855年，法國水力工程師達西，進行了水通過砂的滲透試驗，得出線性滲透定律，即著名的達西定律，奠定了水文地質學的基礎。1863年，法國裘布依以達西定律為基礎，提出計算潛水流的假設和地下水流向井的穩定流公式。1885年，英國的張伯倫確定了自流井出現的地質條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網圖並開始應用映射法。
19世紀末20世紀初，對地下水起源又提出了一些新的學說。奧地利修斯於1902年提出了初生說。美國萊恩、戈登和俄國安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積岩同時生成的沉積水。1912年德國凱爾哈克提出地下水和泉的分類，總結了地下水的埋藏特徵和排泄條件。美國邁因策爾於 1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們為水文地質學的形成作出了重要貢獻。
泰斯於1935年利用地下水非穩定流與熱傳導的相似性，得出了地下水流向水井的非穩定流公式即泰斯公式，把地下水定量計算推進到了一個新階段。20世紀中葉，蘇聯奧弗琴尼科夫和美國的懷特在水文地球化學方面作出了許多貢獻。到第二次世界大戰結束時，在地下水的賦存、運動、補給、排泄、起源以至化學成分變化、水量評價等方面，均有了較為系統的理論和研究方法。水文地質學已經發展成為一門成熟的學科了。
20世紀中葉以來，合理開發、科學管理與保護地下水資源的迫切性和有關的環境問題，越來越引起人們的重視。同時，人們對某些地下水運動過程有了新的認識。1946年起，雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現象。英國博爾頓和美國的紐曼分別導出了潛水完整井非穩定流方程。
由於預測地下水運動過程的需要，促進了水文地質模擬技術的發展。20世紀30年代開展了實驗室物理模擬。40年代末發展起來的電網路模擬，到50～60年代在解決水文地質問題中得到應用。
由於電子計算機技術的發展，70～80年代，地下水數學模擬成為處理復雜的水文地質問題的主要手段。同時，同位素方法在確定地下水平均貯留時間，追蹤地下水流動等研究中得到應用。遙感技術及數學地質方法也被引進，用以解決水文地質問題。對於地下水中污染物的運移和開采地下水引起的環境變化，引起廣泛的重視。20世紀60年代以來，加拿大的托特提出了地下水流動系統理論，為水文地質學的發展開拓了新的發展前景。
水文地質學基本內容
水文地質學是從尋找和利用地下水源開始發展的，圍繞實際應用，逐漸開展了理論研究。目前已形成了一系列分支。
地下水動力學是研究地下水的運動規律，探討地下水量、水質和溫度傳輸的計算方法，進行水文地質定量模擬。這是水文地質學的重要基礎。
水文地球化學是水文地質學的另一個重要基礎。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規律，利用這些規律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產形成和分布的關系，尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣，研究礦水的形成和分布等。
供水水文地質學是為了確定供水水源而尋找地下水，通過勘察，查明含水層的分布規律、埋藏條件，進行水質與水量評價。合理開發利用並保護地下水資源，按含水系統進行科學管理。
礦床水文地質學是研究采礦時地下水湧入礦坑的條件，預測礦坑涌水量以及其他與采礦有關的水文地質問題。
農業水文地質學的內容主要包括兩方面，一方面為農田提供灌溉水源進行水文地質研究；另一方面為沼澤地和鹽鹼地的土壤改良，防治次生土壤鹽鹼化等問題進行水文地質論證。
地熱是一種新的能源，如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地熱能，用來取暖、溫室栽培或地熱發電等，以及地下熱水的形成、分布規律，以及勘察與開發方法等，是水文地熱學的研究內容。
區域水文地質學是研究地下水區域性分布和形成規律，以指導進一步水文地質勘察研究，為各種目的的經濟區劃提供水文地質依據。
古水文地質學是研究地質歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環和化學成分的變化等。據此，可以分析古代地下水的起源與形成機制，闡明與地下水有關的各種礦產的形成、保存與破壞條件。
地下水的形成和分布與地質環境有密切聯系。水文地質學以地質學為基礎，同時又與岩石學、構造地質學、地史學、地貌學、第四紀地質學、地球化學等學科關系密切。工程地質學是與水文地質學是同時相應發展起來的，因此兩者有不少內容相互交叉。
地下水積極參與水文循環，一個地區水循環的強度與頻率，往往決定著地下水的補給狀況。因此，水文地質學與水文學、氣象學、氣候學有密切關系，水文學的許多方法也可應用於水文地質學。地下水運動的研究，是以水力學、流體力學理論為基礎的，並應用各種數學方法和計算技術。
水文地質學的發展趨勢是：由主要研究天然狀態下的地下水，轉向更重視研究人類活動影響下的地下水；由局限於飽水帶的含水層，擴展到包氣帶及「隔水層」；由只研究地殼表層地下水，擴展到地球深層的水。
預計今後的水文地質研究，在下列方面將有突破：裂隙水與岩溶水運動機制和計算方法；地下水中污染物和溫度運移機制和計算方法；粘性土的滲透機制；包氣帶水鹽運移機制；水文地球化學和同位素水文地質學，地下水數學模型；地球深層水文地質。
C. 水文地質的研究對象
1.概念
地下水（groundwater）：賦存並運移於地下岩土空隙中的水。含水岩土分為兩個帶，上部是包氣帶，即非飽和帶，在這里，除水以外，還有氣體；下部為飽水帶，即飽和帶，飽水帶岩土中的空隙充滿水。狹義的地下水是指飽水帶中的水。
2．地下水
利害：①分布廣泛，便於就地開采使用；②潔凈、不易被污染，水質普遍較優；③不佔用地表空間；④動態比較穩定；⑤供水量受氣候變化影響較小，具有較大到調蓄能力等。：①不合理的灌溉可造成次生鹽鹼化；②過量開采，可造成：在沿海地區，海水入侵，水質惡化；地面沉降，使區內建築物失去穩定；不同含水層之間誘發水力聯系，產生水的混合作用，使水質惡化；岩溶區地面塌陷；③其它，如礦坑涌水、基礎及邊坡的穩定問題等。
功能：①資源（不難理解）；②生態環境因子；③災害因子（乾旱或洪水）；④地質營力（滑坡、泥石流等）；⑤信息載體（找礦等）。
D. 水文地質學的研究對象有哪些
水文地質學主要研究地下水的分布、運動和形成規律，地下水的物理性質和化學成分，地下水資源評價、開發及其合理利用，地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
在不同環境中地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究，著重自然歷史和地質環境的影響，同主要用水文循環和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切，只是研究的側重點稍有不同。
隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領域，如環境水文地質學、地下水資源管理、同位素水文地質學等。
水文地質學的發展趨勢是：由主要研究天然狀態下的地下水，轉向更重視研究人類活動影響下的地下水；由局限於飽水帶的含水層，擴展到包氣帶及「隔水層」；由只研究地殼表層地下水，擴展到地球深層的水。
學習階段是循序漸進的，學完基礎理論後會延伸到各個需要學習的交叉階段。看教學大綱是怎樣安排的吧。
E. 水文地質條件的研究內容
前邊講過，水文地質學是研究地下水的科學，在人類從事開發利用地下水活動的漫長過程中，通過長期實踐經驗和認識的不斷積累，逐漸形成和充實、發展了有關地下水的知識，按其內涵范疇涵蓋水文學、土壤學、地質學與流體力學等學科。
隨著水文地質科學的發展，它的研究內容越來越廣泛，主要研究內容可歸納為六個方面：
⑴調查、鑽探、地球物理勘探和遙感技術；
⑵各種觀測和試驗技術（水位、流量等的觀測；抽水試驗、示蹤試驗和彌散試驗等）；⑶各種地下水模擬技術（數值模擬用的較多）；
⑷同位素技術等。
地下水資源勘查項目參照執行的技術標准
F. 水文與水文地質的區別
二者有交集，水文的范圍大一些
水文的對象僅僅是所有關於水的，形成包括水位、流量版、雨量、水質權、地下水、蒸發、泥沙等項目齊全、布局比較合理的水文站網。包含部分水文地質的內容。
而水文地質是為地質工程服務的一門學科，水文地質學是地質學的一個分支，是研究地下水(Groundwater)的一門學科，它是對地質環境中地下水的發生、運動及其水化學特性上的研究。主要研究與岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律，並研究如何運用這些規律去興利除害，為人類服務。
水文，指自然界中水的變化、運動等的各種現象。現在一般指研究自然界水的時空分布、變化規律的一門邊緣學科。
水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律，地下水的物理性質和化學成分，地下水資源及其合理利用，地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。
G. 水文地質學的研究對象
水文地質學是一門研究地下水的科學。具體地說，它是研究地下水的賦存條件、形成條件、水量和水質時空的變化規律、水資源開發利用以及水與環境關系的一門科學。
隨著水文地質科學的發展，它的研究內容越來越廣泛，其主要研究對象可歸納為六個方面。
第一，地下水賦存條件。地下水和地表水最大的差別是地下水賦存於岩石的空隙中。因此，要了解地下水賦存條件（或者說埋藏、分布規律）就必須研究岩石的時代、成因、物理和化學性質、產出狀態、分布范圍、空隙性及構造破壞程度與次生改造作用等基礎地質條件。
第二，地下水資源形成條件及運動特徵的研究。即研究地下水的補給、徑流和排泄條件，以及地下水在天然和人為作用條件下的運動特徵與地下水資源評價方法。
第三，地下水的水質。地下水水質包括物理及化學性質兩方面。在化學性質方面主要研究地下水中的化學組分和微生物組分、水化學形成作用及人為活動對地下水水質的影響。在地下水的物理性質方面，從早期的單純對水溫、色、嗅、味等方面的研究，已擴展到對地下水放射性、地下水形成年齡等方面的深入研究。
第四，地下水動態規律的研究。地下水和其他地質礦產最大的區別之一，即是地下水的質與量均隨著時間而變化。因此，為揭示地下水的形成條件和更好地利用地下水資源並防治其有害作用，研究地下水的動態變化規律便是地下水研究的主要內容之一。
第五，地下水與環境的相互關系。由於地下水是地球環境不可分割的組成部分，因此研究地下水就必須研究它和環境之間的相互作用，包括地下水的存在和活動對環境產生的影響以及地下水在人類活動影響下所導致的種種環境問題和工程安全問題。
第六，地下水資源的開發利用、保護與科學管理。即研究人類在開發利用地下水資源的同時，又能使地下水資源的再生能力和水質狀態得到保護與改善，並取得最大的社會、經濟和環境效益。
H. 地質學是研究什麼的
地質學是關於地球的物質組成、內部構造、外部特徵、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識體系。
地球自形成以來，經歷了約46億年的演化過程，進行過錯綜復雜的物理、化學變化，同時還受天文變化的影響，所以各個層圈均在不斷演變。
約在35億年前，地球上出現了生命現象，於是生物成為一種地質應力。最晚在距今200～300萬年前，開始有人類出現。人類為了生存和發展，一直在努力適應和改變周圍的環境。利用堅硬岩石作為用具和工具，從礦石中提取銅、鐵等金屬，對人類社會的歷史產生過劃時代的影響。
隨著社會生產力的發展，人類活動對地球的影響越來越大，地質環境對人類的制約 作用也越來越明顯。如何合理有效的利用地球資源、維護人類生存的環境，已成為當今世界所共同關注的問題。
地質學的研究對象
地球的平均半徑為6371公里 。其核心可能是以鐵、鎳為主的金屬，稱為地核,半徑約3400公里。在地核之外，是厚度近2900公里的地幔。地幔之外是薄厚不一的地殼，已知最厚處為75公里，最薄處僅5公里左右，平均厚度約35公里。
地核的內層是固體，也有科學家認為是在強大壓力下原子殼層已被破壞的超固體。外層是具有液體性質的物質，還推測有電流在其中運動，被認為是地球磁場的本原。外層的厚度約為2220公里。
地幔下部是含有較多金屬硫化物和氧化物的非晶體固體物質；地幔上部成份與橄欖岩大致相當；與地殼相接部分和地殼均具有剛硬的性質，合稱為岩石圈，厚度約為60～120公里；在岩石圈之下為一層具有可塑性、可以緩慢流動、厚度約為100公里的軟流圈。
地殼表面的海洋、湖泊、河流等水體約佔地表總面積的74%。成液態的地表水與凍結在兩極地區和高山上的冰川，以及土壤、岩石中的地下水，組成地球的水圈。
地球的外層是大氣圈。大氣主要集中於高度不超過16公里的近地面中，成份以氮和氧為主。離地越遠，大氣越稀薄，而且成份也有變化。在100公里外，大氣逐漸不能保持分子狀態，而以帶電粒子的形態出現，其稀薄程度超過人造的真空。帶電粒子受到地球磁場的控制，形成能夠阻擋來自太陽和宇宙帶電粒子流沖擊的電磁層。
地球的水圈和大氣圈通過水的蒸發、凝結、降水和氣體的溶解、揮發等方式互相滲透和影響。固體的地球界面上下，是大氣和水活動的場所。岩石圈的物質也不斷運動 ，並通過火山噴發的形式進入水圈和大氣圈。地球各圈層的相互作用不斷改變著地球的面貌。
地球的這些圈層，是由於其組成物質的重力差異作用而逐漸形成的。地球上的任何質點均受到地球引力和慣性離心力的作用，這兩種力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大氣和水，並對他們的運動產生了影響。
礦物和岩石
在地球的化學成分中，鐵的含量最高(35%)，其他元素依次為氧(30%)、硅(15%)、鎂(13%)等。如果按地殼中所含元素計算，氧最多(46%)，其他依次為硅(28%)、鋁(8%)、鐵(6%)、鎂(4%)等。這些元素多形成化合物，少量為單質，它們的天然存在形式即為礦物。
礦物具有確定的或在一定范圍內變化的化學成分和物理特徵。組成礦物的元素，如果其原子多是按一定的形式在三維空間內周期性重復排列，並具有自己的結構，那麼就是晶體。晶體在外界條件適合的時候，其形態多表現為規則的幾何多面體，但這種情況很少。
礦物在地殼中常以集合的形態存在，這種集合體可以由一種，也可以由多種礦物組成，這在地質學中被稱為岩石。
地球中的礦物已知的有3300多種，常見的只有20多種，其中又以長石、石英、輝石、閃石、雲母、橄欖石、方解石、磁鐵礦和粘土礦物最最多，除方解石和磁鐵礦外，它們的化學成分都以二氧化硅為主，石英全為二氧化硅組成，其餘則均為硅酸鹽礦物。
由硅酸鹽溶漿凝結而成的火成岩構成了地殼的主體，按體積和重量計都最多。但地面最常見到的則是沉積岩，它是早先形成的岩石破壞後，又經過物理或化學作用在地球表面的低凹部位沉積，經過壓實、膠結再次硬化，形成具有層狀結構特徵的岩石。
在地殼中，在大大高於地表的溫度和壓力作用下，岩石的結構、構造或化學成分發生變化，形成不同於火成岩和沉積岩的變質岩。火成岩、沉積岩、變質岩是地球上岩石的三大類別。火成岩中的玄武岩、花崗岩 是地球中最具代表性的岩石，是構成大陸的主要岩石。形成時代最早的花崗岩，年齡達39億年，而玄武岩是構成海洋所覆蓋的地殼的主要物質，均比較「年輕」，一般不超過2億年。
地層和古生物
地層是以成層的岩石為主體，隨時間推移而在地表低凹處形成的構造，是地質歷史的重要紀錄。狹義的地層專指已固結的成層的岩石，有時也包括尚未固結成岩的鬆散沉積物。依照沉積的先後，早形成的地層居下，晚形成的地層在上，這是地層層序關系的基本原理，稱為地層層序律。
地層在形成以後，由於受到地殼劇烈運動的影響，改變原來的位置，會產生傾斜甚至倒轉，但只要能查明其形成和變形的時間，仍可以恢復其原始的層序。在同一時間，地球上各處環境不同，在不同環境中形成的地層各有特點。在地表的隆起部位，不僅不能形成新的地層，還會因受到剝蝕而使已經形成的地層消失。
因此，地層學是研究各地區地層的劃分，確定地層的順序和相鄰地區地層在時間上的對比關系的專門學科。它是地質學的基礎，也是地質學中最早形成的學科。
古生物是指在地質歷史時期，在地球上生存過的各類生物，一般已經絕滅，它們的少量遺體和遺跡形成化石保存在地層中。 通過研究這些化石，可以了解地質歷史上生物的形態、構造和活動情況。
對各種古生物進行分類，可以認識生物的演化關系；依據地層中所含化石，可以斷定地層的層序，生物演化的不可逆性和階段性，使這種判斷具有可靠的根據；古生物的分布和生活習性，還反映出當時地理環境的特點。古生物的研究是地質學也是生物學的重要組成部分。
地質構造和地質作用
地球表層的岩層和岩體，在形成過程及形成以後，都會受到各種地質作用力的影響，有的大體上保持了形成時的原始狀態，有的則產生了形變。它們具有復雜的空間組合形態，即各種地質構造。斷裂和褶皺是地質構造的兩種最基本形式。
地球的岩石圈，已經並還在發生著全球規模的板塊運動。板塊構造學是 二十世紀地質學對地質構造及地質作用的新認識。其基本內容是，岩石圈是地球中最剛硬的部分，它飄浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度較大的軟流圈之上。岩石圈中存在著許多很深很大的斷裂，這些斷裂把岩石圈分割成被稱為板塊的巨大塊體，全球可分為六大板塊。
一般認為，主要是地球內部熱的不均勻分布引起了物質對流運動，使岩石圈破裂成為板塊。板塊形成後繼續運動，發生分離、碰撞等事件。地幔中的熔融物質沿板塊間的拉張斷裂帶擠入，並不斷向斷裂兩側擴展，形成新的洋殼，而部分板塊則隨著載荷它的軟流圈物質向下移動而消失於地幔之中。
板塊運動被認為是使地殼表層發生位置移動，出現斷裂、褶皺以及引起地震、岩漿活動和岩石變質等地質作用的總原因，這些地質作用總稱為內力地質作用。內力地質作用改變著地殼的構造，同時為地貌的形成打下基礎。
地質作用強烈地影響著氣候以及水資源與土壤的分布，創造出了適於人類生存的環境。這種良好環境的出現，是地球大氣圈、水圈和岩石圈演化到一定階段的產物。地球形成的初期，大氣圈和水圈的成分、質量都和現代大不相同。例如，大氣曾經歷以二氧化碳為主的階段，海水是約在10億年前才具有今天的含鹽度，生物最早出現在地球形成約10億年以後等等。
地質作用也會給人帶來危害，如地震、火山爆發、洪水泛濫等。人類無力改變地質作用的規律，但可以認識和運用這些規律，使之向有利於人的方向發展，防患於未然。如預報、預防地質災害的發生，就有可能減輕損失。中國在古代就有「束水攻沙」，引黃河水灌溉淤田壓鹼等經驗，是利用河流的地質作用取得成功的例子。
地質學的研究特點
地殼是一個極其復雜的研究對象，不但具有復雜的物質成分，不同的化學性質、物理性質和各式各樣的結構方式，而且在漫長的時間和廣大的空間內，又都受到了一系列物理作用、化學作用甚至生物作用等綜合的地質作用影響，不斷地發生著錯綜復雜的物理和化學變化。
這些作用以及它們所呈現的各種地質現象之間，存在著互相制約、互相聯系、互相轉化的關系。它們的發生、發展和演化的規律，除具有普遍的特點之外，還常有一定的時間變異性和區域特殊性，因而不同地區具有不同的地質特徵，蘊藏著不同種類、成分和規模的礦產。
地質學的另一特點是把空間與時間統一起來研究。現在能觀察到的地球歷史發展記錄，主要保存在表層岩石內，按時間順序層層堆積的地層中。由不同時代岩漿凝結而成的火成岩體，以及由早先形成的岩層岩體演變而成的變質建造，不同時期留下的構造變形遺跡等，是了解地球歷史的基本材料。由於經過長期復雜的變動，這些史料已變得凌亂和有缺失，這是地質學研究的難點。
地殼中除了保存著各種地質變化的遺跡之外，還有記載著生物的演化和同位素的蛻變等其他科學方面的珍貴史料，它是地球的一系列復雜運動的結果，而這種運動現在還在進行著。對於地表以下較大深度的地質現象和地質作用，目前還只能通過地球物理等探測技術，來進行間接的推測和研究。
同物理、化學等基礎科學比較，地質學研究具有較強的地域性、歷史性和綜合性。只有根據足夠的實際資料，特別是根據足以充分說明空間和時間變化因素的豐富資料總結出來的地質學理論，才能有較廣泛的適用性。
地質學的這些特點，決定了一般的地質研究必須通過一定比重的野外實際調查，配合相應的室內研究。野外調查和室內研究，構成一次觀察、記錄(包括制圖)采樣、初步綜合、試驗分析、總結提高以至復查驗證的完整的地質研究過程。地質學研究在實質上都是對其研究對象的一次綜合性調查研究過程。
隨著生產和科學技術的發展，20世紀中葉以來地質學的研究中引入了大量的新技術、新方法，如不同的地球物理勘探方法、地球化學勘察方法、科學深鑽技術、同位素地質方法、航空以及遙感地質方法、現代電子計算機技術、高溫高壓模擬試驗等的採用。
物理、化學等基礎科學新的成就的引用，地球物理、地球化學、數學地質、宇宙地質學等地質科學中邊緣學科的進一步發展，推動了地質學的發展，同時使地質學的方法不斷地革新。
地質學的分支分科
人類對地質的認識，首先是從被視為靜止物體的礦物和岩石的研究開始的。通過保存在地層中的古生物化石的研究，提出了古生物學的理論與方法，並運用於劃分地層，把歷史的觀念引入了地質學。
天文學的成果，特別是科學的天體演化假說的提出，使人類對地球的現狀和歷史演變的認識，提高到能夠建立一個比較合乎邏輯的完整體系的程度。繼天文學、生物學之後，物理學和化學的成果也為地質學的創立和發展提供了條件，使地質學發展成為自然科學的一大支柱。
早期的地質學以研究地殼表層某個地區的岩石為基礎，礦物學、岩石學、地層學及古生物學、構造地質學、區域地質學都是在此基礎上建立起來的。歷史地質學則是概括這些地質實體的發展歷史的綜合性學科。
地質學與物理學、化學結合而產生的地球物理學、地球化學，是地球科學的重要支柱，也是推動地質學向現代科學水平發展的重要方面。
現代地質學把地球作為一次整體來研究，20世紀60年代出現的板塊構造說，就是吸收了地震研究、海洋地質調查和古地碰研究等方面的最新科學成果，較好地解釋了全球構造問題。
至20世紀80年代，地質學已發展成為包含有下列分支學科的理論體系。這些分支學科大體可分為兩類：一類是探討基本事實和原理的基礎學科；一類是這些基礎學科與生產或其他學科結合而形成的學科。
礦物學是研究礦物的化學成分、內部結構、形態、性質、成因、產狀，共生組合、變化條件、用途以及它們之間的相互關系的學科。
岩石學是研究岩石的物質成分、結構、構造、形成條件、分布規律、成因、成礦關系以及岩石的演變歷史和演變規律的學科。
礦床地質學是研究礦床的特徵、成固、分布及其工業意義的學科。
地球化學是研究地球各圈層和各種地質體的化學組成、化學作用和化學演化，探討化學元素及其同位素的分布、存在形式、共生組合、集中分散及遷移循環的規律的學科。
以地質作用及其留下的形跡為主要研究對象的學科包括下列各分支。
動力地質學是研究各種地質作用，包括引起這些作用的動力在地球各圈層活動的規律的學科。火山地質學、地震地質學、冰川地質學等均屬這個學科中有特殊內容的分支。
構造地質學是研究地球岩石圈的構造變形，包括斷裂、褶皺等各種構造形跡及不同類型構造單元的分布、形成、演化和發展，是從總體上研究地質體的構造在時間上及空間上的發展規律及成固和動力來源的學科。大地構造學也屬於構造地質學范疇。
地貌學是研究地表形態特徵及其發生、發展和分布的規律的學科。又稱地形學，是地質學與自然地理學之間的邊緣學科。
地球物理學是研究各種地球物理場和地球的物理性質、結構、形態及其中發生的各種物理過程的學科，是地質學與物理學之間的邊緣科學。地球物理學在狹義上只研究地球的固體部分，又稱固體地球物理學；廣義的地球物理學還包括對水圈、大氣圈的研究。
地質力學是運用力學原理研究地殼構造和地殼運動規律及其起因的學科。
以地質歷史為主要研究對象的學科，包括下列分支：
古生物學是研究地球歷史上的生物界及其進化過程的學科。主要是對保存在地層中的化石的研究。
地層學是研究成層岩石的時空分布規律，包括地層的層序和時代及其地理分布、地層的分類、對比以及它們之間的關系的學科。
歷史地質學是研究地球的發展歷史和規律，包括地球上生物的進化歷史，古沉積相的分析和古地理面貌的復原，以及地殼地質構造和有關地質作用的演變等方面的研究，是一門綜合性的學科。
古地理學是研究地球歷史上的海陸分布及其他自然地理特徵與發展過程的學科。
地質年代學是研究地質歷史時期的順序及其延續的年代數據，地質年代表是其研究的最終成果。
綜合一個地區的地質調查成果，研究闡明該地區地質的總體特徵，探討各種地質作用的相互關系的學科稱為區域地質學。
此外，將地球及其他星球作為一個天體來研究，形成了行星地質學、天文地質學。對地球深部的研究，是剛剛開拓的新領域。
地質學為了開發利用地下資源及改善和利用地球環境，解決人類社會發展中的實際問題，形成了既有理論意義又有生產應用價值的下列各分支學科。
水文地質學是研究地下水的形成、分布和運動的規律，以合理開發地下水、防治地下水的危害，以及利用地下水的化學、物理特徵找礦、預報地震和防治地方病、保護環境。
工程地質學是以調查研究和解決各類工程建設中的地質問題為任務，包括評價地基的地質條件，預測工程建設對地質環境的影響，選擇最佳場所、路線，為工程設計提供可靠的地質依據。
環境地質學是研究地質環境質量和人類活動與地質環境的相互關系的學科。
災害地質學是研究地質災害的發生、分布規律、形成機制和對人類的影響及其預測預防的學科。
金屬礦產地質學、非金屬地質礦產學、石油地質學、煤地質學是把地質學基礎理論用於研究這些礦產資源的成因、分布規律等的學科。這些學科具有很強的實用性，同時又有基礎研究性質。
找礦勘探地質學是綜合運用地質學理論和現有的找礦方法、手段尋找礦藏的學科。
礦山地質學是以解決礦山開發過程中遇到的地質問題為任務的學科。
還有些自成體系、自有理論、與地質學相輔相成，對地質學的發展有重要作用的技術學科，屬於廣義的地質學或地質科技的范疇。它們包括：運用物理的、化學的方法去取得野外地質資料的地球物理勘探和地球化學勘查；運用鑽探或坑探的手段直接向地下取得地質樣品的探礦工程；對各種地質樣品進行實驗測試的實驗室技術；為地質調查提供地形底圖並繪制地質圖件的測繪學；能在遠距離處取得地質資料的航空測量技術和遙感技術以及用於處理地質資料的數學方法和計算機技術等。
隨著研究深度的增加，新的分支學科還在不斷產生各個學科的聯系愈來愈緊密，建立一個更加充實、完整的有關地球的知識體系，是發展的必然趨勢。
地質學與人類
人類是在地球的發展過程中，生物進化達到高等階段的產物。人的出現有賴於適宜的自然環境，包括地質水文、氣候、生物等方面因素。它們互相依賴和制約，經過長期發展，達到了適於人類生存的相對穩定的生態平衡，如果其中任何一種因素發生重大變化，都將破壞這個平衡，而且有可能使環境不再有利於人類。
當人類的活動符合自然界的客觀規律時，便可以得到利益，如鑿井得水，開山取礦；相反則會蒙受損失，如過量灌溉導致土壤鹽鹼化。另一方面，自然界的突發事件或緩慢積累起來的重大變化，也可以給人類帶來無法逃避的災害。地質學正在積極研究人類活動引起的地質環境的變化和地質作用造成的對人的危害。
地質學是提高人類認識自然，增進與環境的協調和求得環境改善的科學。地球表層的生物和人類的大量活動，都與地質條件相關。在生產力還不發達的時期，人類活動對地質環境的影響較弱，災害性地質作用給人類帶來的損失也不如今日這樣巨大。
在當代的發達國家裡，礦業和以礦產品為基本原料的工業，一般要佔到整個工業生產總值的60%左右；進行生產所使用的動力，幾乎百分之百地取之於地球資源。
20世紀80年代，人類從地下采出石油的數量，較半個世紀前增長一百倍以上。砂石等非金屬材料也成為重要的資源被大量開采，它們一年產出的數量，無論就重量或體積均超過了其他工業礦物原料年產量的總和。
如此大量的開采，就使地質學不僅要找出新的礦產資源以維持社會龐大需求，而且還要擔當起指導合理開發、保護礦產資源、防治環境惡化等重任。
現代建設的發展，使人口密集、建築集中，許多工程規模巨大，這對地質環境的依賴和對環境的影響超過人類史上的任何時期。在現代化的工程建設中，不僅要重視地質作用引起的突發事件，還要注意它的長期影響，比如泥沙淤積、地面緩慢升降等。這些都是地質學應該研究解決的問題。
在現代化的社會中，社會的生產和生活組成一個息息相關的整體，電力、煤氣、自來水的供應，一刻不可缺少，交通、電訊必須保持暢通，而地震破壞上述設施造成的後果，可以比地震本身直接造成的危害還要嚴重。不僅地震，其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪沖蝕等可能造成災害的地質作用，都必須運用地質學去認識和提出防治意見。同時，人們還須遵循地質學的科學指導，避免因人類的活動而觸發災害，導致地質環境的惡化。
因此，地質學與人類的關系不僅僅在於資源的取用，還在於與人類生存和生活環境的諸多方面直接相關。現在地質學已成為人類社會所普遍需要的科學，參照地質學知識制定礦產資源法、海洋法、水法、環境保護法等，就表現了這種密切的關系。
地質學的發展趨勢
未來，地質學能觀察和研究的范圍和領域將日益擴大。在空間上，不但能通過直接或間接的方法逐步深入到岩石圈深部，而且對月球、太陽系部分行星及其衛星的某些地質特徵，將有更多的了解。
數學、物理學、化學、生物學、天文學等其他學科的發展和向地質學的進一步滲透，先進技術在地質工作中的使用，同精細、深入的野外地質工作相結合，會使人們有可能對更多的地質現象和規律作出科學的解釋進行更深入和本質性的研究。
實驗條件將進一步改進，如將實驗室中所能達到的溫度壓力提得更高，模擬更為復雜的多種可變因素的地質作用，並把時間因素也納入模擬實驗之中。
地質學理論不斷得到補充、修正，尤其是各大陸所提供的有關不同地質歷史時期的新資料將在很大程度上檢驗、發展板塊構造說，進而會產生一些新的理論和學說。
在地質學的服務領域，一個重要方面是開發地球資源，其中有關礦產資源和新能源的研究，仍處於最重要的地位。同時，由於區域成礦研究的需要，將進一步加強區域地質的綜合研究，並促進地層學、古生物學、沉積學、構造地質學、地質年代學 ，以及區域岩漿活動研究、變質地質研究等向新的水平發展。
保障人類良好的生存環境、乾旱半乾旱地區和沼澤地區的水文地質問題，以及工程地質問題的研究將不斷擴大。環境地質學，包括環境地質調查研究，有關的微量測試技術和環境保護的地質措施等的研究日趨重要。
總之，地質學必須加強基礎研究，如礦物學、岩石學地層學、古生物學等具有奠基意義的學科的研究，以提高對各種地質體、地質現象及其形成、演化的認識。同時還要充分吸收和利用其他科學技術的新成果，包括社會科學的研究成果，以更全面、本質地認識地球歷史和構造，為科學的發展，為人類更合理、有效地開發和利用地球資源，維護生存環境，作出應有的貢獻。
I. 水文地質學主要研究什麼
水文地質學（hydrogeology）是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規律，以及專合理屬利用地下水或防治其危害的學科。它研究在與岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律以及如何運用這些規律興利除害。