北京市地質礦產勘查開發局 於春林 高級工程師 2005年11月30日 14:21
我們知道，自然界的崇山峻嶺、高山峽谷都是由岩石組成的，是它們形成了地球上的千姿百態的地貌景觀，有河流常年切割形成的V形谷，還有冰川作用形成的V形谷，有岩溶作用形成的溶洞、石鐘乳、石筍，還有因海水侵蝕作用而形成的海蝕崖、海蝕柱等，這些美麗的自然景觀都是經過長期的地質演變而形成的。
我們大家現在知道，地球是在46億年前形成的，直到300萬年前才開始有了人類，那麼以前發生的事我們是怎樣知道的呢？
原來，在地質歷史上，沉積物形成之後，如果未受到強烈地殼運動的影響而顛倒其原來位置的話，那麼先沉積的在下，後沉積的在上，一層壓一層，保持近於水準的狀態，延伸到很遠才逐漸尖滅。這樣保存下來形成的岩石在地質上叫做“沉積岩”，我們通過那些似乎是雜亂無章的岩層，就能夠辨認出地層沉積的先後順序。而且根據岩石中的礦物成分、碎屑物的粒度大小，磨圓程度，地質學家們還可推知沉積物形成時的沉積環境。另外地質學家們通過分析保存在岩石中的波痕、各種層理、泥裂、雨痕等可推斷出發生在地質歷史時期的事件，從而分析出當時的自然環境。
另外還有一部分岩石並不是由沉積形成的，而是由火山爆發和岩漿作用形成的，它們並不成層，而是呈面積大小不等的岩體存在，這樣的岩石在地質上被稱為“岩漿岩”。在一個岩體的內部，岩石的顏色、結構構造、組成岩石的礦物成分是均勻的，而不同的岩石之間，則具有不同的顏色、結構構造、硬度和不同的礦物組成。從而形成了不同的地貌景觀，地質學家們根據岩石的結構構造、組成岩石的礦物成分可分析出當時岩石形成時所處的地下深度，形成的溫度、壓力條件，不同的岩石交雜在一起，地質學家們根據不同岩石之間的接觸關係推知不同岩石形成的先後順序。
還有一種岩石是由早期形成的岩石在地下深處經歷過強烈的高溫、高壓，甚至發生塑性流動，經過進一步改造之後形成的岩石，在地質學上叫做“變質岩”。此類岩石大都形成於18億年以前。現在多呈零星的塊體存在，地質學家們根據岩石變質程度的深淺，推知原始岩石的成分，變質形成的時間及岩石發生變質時的溫度、壓力條件。
死掉的生物如果被泥沙等迅速掩埋，屍體的硬體部分會慢慢地被其他物質所代替，從而形成化石。不同時代地層中的化石種類不同，不同環境下形成的地層中所含化石的種類也不相同，早期地層中所含的化石種類非常少，化石的結構也非常簡單，多是些單細胞生物或藻類的化石；晚期地層中的化石種類複雜，往往在一個地層中含有多種生物化石，並且化石與現今存在的生物更加接近。人們根據現今生物的生存環境，通過“將今論古”的原理來分析過去地球的環境和所發生的事件。同時根據各個時代地層中所含化石的種類，推演出地球上生物演化的發展史。
但是，現在我們所見到的地層並不都是水準的，延伸也並不是很遠，往往被斷層所突然截斷。這是因為在地質歷史時期，地殼曾發生過多次的構造運動，每次大的構造運動都會引起大的地震、火山爆發、岩漿侵入等活動。在地質體中形成大的斷層，將地層切斷，併發生擠壓或拉伸，使地層發生褶皺，扭曲。並使一部分地質體抬升，而另一部分地質體下降。形成我們現在所看到的地質形態。地質學家們根據斷層切過地質體的時代，斷層兩側岩石的形態變化及其斷層內的岩石的結構構造，來推測斷層形成的時代，斷層形成的原因，從而總結出地球上的構造運動發展史，在什麼時代，在哪些地區曾發生過哪些大的構造運動。
到了20世紀以後，科學家們通過先進的科學手段，利用同位素方法可以準確地測定出岩石形成的年齡。
利用以上這些方法，地質學家們通過對保存下來的各種地質遺跡進行詳細的觀察研究，恢復地質時期的原始形態，人們就可以知道在過去各個時代地球上發生的事件和地球環境的變遷。
