地质学，是研究地球的科学。地球上需要研究的问题很多，但其中心问题是地球在如何发展变化。因此，地球在怎样变？一直是地质学中主要的争论问题。
变”与“不变”
地球的变化并非总是不能被人察觉的，比较明显的如地震、火山等活动都显示出地球本身在变化。人类在生产活动中也不断扩大了对地球的认识，如接触到河水泛滥、泥沙淤积等现象。因此，在地球不变的思想存在的同时，很早也就产生了地球在变的思想。
远在公元前780年， 周太史伯阳父便以天地之气错乱了次序、阴阳不协调来解释地震的起因。在晋葛洪《神仙传》中，则已出现了沧海变桑田、桑田变沧海的思想。古希腊学者中，也有不少人提出了地球在变的看法。
这些看法虽然都带有神秘的色彩，但我们应当注意到“科学思维的萌芽同宗教、神话之类的幻想的一种联系”（列宁：《哲学笔记》）。事实上在这些和神话相似的看法背后，常有值得注意的自然现象。在漫长的岁月中有多少海边、湖边的沙洲被开辟成良田。因此，沧海桑田的思想在我国广泛流传，不是偶然的。
但是，科学思想的成长是不容易的。地层中发现化石的事实被公认无可怀疑以后，在欧洲，教会竟将它用来作为圣经中“世界洪水”的证据，有的科学家如英国格兰襄大学教授德沃德在1695年发表的《地球自然历史论》中，提出地球曾经被“世界洪水”所破碎、溶解，然后沉积下来成为今天的面貌。
只是在更多的事实资料被人们掌握以后，这才发现地层可以分为许多层，它们形成的时代有先有后，要是在水中堆积，也不只一次。同时人们还发现许多地层弯弯曲曲像受了强大力量的挤压，有些岩石是熔融物质凝结而成的，这表明地球上不仅有海陆变化，还有其他许多复杂的变化。1763年俄国罗蒙诺索夫提出了由于“地下火”的作用使大山隆起，此外还有一种“长期缓慢”的运动，造成了海陆变化。
地球在变的思想逐渐确立了，18世纪最后的25年中出现了更多的解释地球发展变化的学说。地质学常被认为在这时才成为科学。但是这时人类对地球如何变化的认识，与客观规律之间颇有一段距离，这些学说常仅认识到地球变化的某一侧面。如“水成论”者认为地球上的岩石都是在原始海洋中沉积而成的。这显然不符合事实，因此就有“火成论”者起来反对它。“火成论”者重视了地球内热的作用，认为这些热引起了地壳运动，造成了许多由熔融物质凝结而成的岩石。
“灾变”与“均变”
地球经过多次变动得到了愈来愈多的证明，重要的证据是古代生物的化石。人们仔细研究这些化石的结果，发现不同地层中所含化石的种类常是不相同的，有时差异还很大。法国著名的动物学家、古生物学家居维叶（1769-1 832）在和布朗尼亚的合作中，详细地研究了许多化石，发现地层愈深，所含化石愈与现代的生物不同。我们知道，愈是古老的地层，一般总是埋藏愈深，上述事实正好是生物在不断进化的证据。但是居维叶没有这样去认识，他认为这是由于地球上曾经发生过多次突然的灾变，使当时的生物灭绝，以后又重新产生新的生物，现代的物种与远古的生物无关，而是五六千年前最近一次灾变后的产物。至于为什么会发生灾变呢？
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