thumb|right|300px|På denne berømte geologiske lokalitet, Siccar Point i Skotland, ses hvordan røde sandstenslag fra Devon overlejrer en deformeret lodretstillet grå lagserie fra Silur; lagene adskilles af en vinkeldiskordans, som markerer en hiatus, en periode uden aflejringer mellem den kaledoniske bjergkædefoldning, som drejede de grå lag til lodret, og aflejring af den røde sandsten; hele lagserien er siden da vippet en smule, så den røde sandsten nu hælder svagt. thumb|300px|Tyndslib af metamorf bjergart fra Finland, med apatit (store runde korn), phlogopit (ovale mellemstore korn), calcit og dolomit (farverige korn), amfibol (mørke korn). thumb|300px|Geologisk kort over Europa fra 1875; forskellige geologiske dannelser er vist med forskellige farver. thumb|right|300px|Vulkanudbrud på øen Matua i Kurilerne fotograferet i sommeren 2009 fra rummet. thumb|300px|Blokdiagram over pladetektonisk subduktionszone. Geologi er en geovidenskab, der som emne har den faste jordklode med dens bjergarter og jordarter og disses sammensætning, dannelse og omdannelse gennem tiden. Geologi beskæftiger sig med jordklodens materialer (fx granit, marmor, basalt, sandsten eller moræne), med de processer som danner materialerne (her tilsvarende: krystallisation ved størkning af magma, metamorfose af kalksten, vulkanudbrud, aflejring i havet, aflejring fra en gletsjer) og med de (oftest lange) tidsrum, gennem hvilke processerne virker.Larsen, Gunnar: De geologiske begreber, i Naturen i Danmark på lex.dk. Hentet 30. august 2023 Indenfor geologien studeres også solsystemets klippeplaneter og måner, fx Mars og Månen. Den geologiske videnskab overlapper de andre geovidenskaber, fx hydrologi, geofysik og meteorologi, foruden geografi, samt biologi, gennem underdisciplinen palæontologi, studiet af fortidens dyr og planter.
I deres videnskabelige arbejde benytter geologer sig af en række forskellige metoder og faglige angrebsvinkler, som ofte tager udgangspunkt i underdisciplinerne
petrologi, dvs. materialernes sammensætning (fx kornstørrelsesfordeling eller kemisk opbygning), strukturgeologi, dvs. den overordnede opbygning (fx lagdeling, laghældning, foldning eller forkastning, fx som følge af jordskælv) eller geomorfologi, dvs. den form, som materialerne fremtræder med i landskabet (fx klitter og klinter dannet for nylig, dødislandskaber eller hedesletter dannet under istiderne, og på en større både geografisk og tidsmæssig skala fx dannelse af bjergkæder og pladetektonik).
Almindelige geologiske arbejdsmetoder er fx kortlægning i felten, udførelse af boringer med prøvebeskrivelse samt mekaniske og kemiske analyser, geofysiske målinger (fx seismik eller borehulslogging) og numerisk modellering. Det grundvidenskabelige arbejde har ofte enten til formål at opnå en bedre forståelse af de geologiske processer eller nå frem til en mere detaljeret forståelse af den historiske geologi og Jordens historie, fx aktuelt forståelsen af samspillet mellem atmosfærens indhold af kuldioxid samt Jordens klima, temperatur og havniveau. Til undersøgelse af Jordens historie redegøres for rækkefølgen og alderen af de forskellige geologiske dannelser. Her spiller metoder til datering en vigtig rolle, enten relativt vha. fossiler eller årringe eller absolut vha. radioaktivt henfald eller luminescens.
Langt de fleste landes universiteter har geologiske forskningsinstitutter, og de fleste lande har desuden nationale geologiske undersøgelser, som typisk tager sig af kortlægning af råstoffer, geotermiske reservoirer, grundvand, sårbar natur og følger af klimaforandringer.
Etymologi Ordet "geologi" kommer af geo- (fra græsk ge = "jord") og -logi (fra græsk -logia = "lære, samling"),For oprindelsen af -geo, se: "geo- " i Den Store Danske. For oprindelsen af -logi, se: .Alt i denne henvisning er hentet 13. april 2019. og betyder "læren om jorden"."geologi " i Den Store Danske. Hentet 13. april 2019.
Jordens opbygning I stil med andre klippeplaneter fremviser Jordens indre en lagdelt opbygning, idet der inderst er en kerne, dernæst en kappe og yderst en skorpe, se figur. Skorpen er ganske tynd i forhold til hele kloden, omtrent som skrællen på et æble i forhold til hele æblet. thumb|left|Jordklodens overordnede lagdeling (dybder i km under havniveau): (1) indre kerne: 6371 til 5200 (2) ydre kerne: 5200 til 2900 (3) nedre kappe: 2900 til 660 (4) asthenosfære: 660 til 150-50 (5) lithosfære: 150-50 til 70-3 (6) skorpe: 70-3 til 0Kappen består af 3+4+5. Jordens kerne består mest af metallerne jern og nikkel, som i den indre kerne er på fast form og i den ydre kerne er flydende. Denne kolossale mængde jern bidrager væsentligt til Jordens tyngdekraft og magnetfelt. Kappen og skorpen er begge domineret af silikater, mineraler som indeholder silicium. Kappen består mest af tunge jern- og magnesiumrige silikater, mens der i skorpen findes en højere andel af lettere silikatmineraler rige på aluminium, natrium, kalium og calcium. Kappen er delt i en nedre og en øvre del, hvor den øvre del igen er delt i en fast øverste del, lithosfæren, og en flydende nedre del, asthenosfæren. Grænsen mellem disse to dele af kappen er ikke karakteriseret ved noget skift i materialets sammensætning, kun ved om materialet er fast eller flydende. I modsætning hertil sker der på grænsen mellem skorpen og kappen, den såkaldte Moho-diskontinuitet, et skift i materialets sammensætning, idet kappen består af tungere mineraler end skorpen og dermed har større densitet end skorpen. Skorpen flyder så at sige på kappen, som isbjerge på havet. Og som med isbjerge er det pga. isostasi sådan med jordens landoverflade, at jo højere den rager op over havet, i bjergområder og på højsletter, jo dybere fortsætter skorpen her ned i kappen og jo tykkere er lithosfæren, mens skorpen under oceanerne er ganske tynd, helt ned til 3 km (se figur).Wienberg Rasmussen m.fl. (1968), s. 74-76
Pladetektonik thumb|left|Fordelingen af tektoniske plader. thumb|upright=1.3|Oceanbundspladernes aldre, rød er yngst, blå ældst. thumb|upright=1.3|Her ses i midten en spredningszone, hvor ny oceanbund dannes (fx den midtatlantiske ryg), og ved begge sider subduktionszoner, hvor oceanbunden føres ned under kontinentalplader, ledsaget af vulkanisme og jordskælv (fx Japan og Sydamerikas vestkyst ).
Jordens skorpe er opdelt i et antal plader, dels tykke kontinentalplader og dels tynde oceanbundsplader. Som oprindeligt foreslået af Alfred Wegener forskyder disse plader sig i forhold til hinanden, typisk med nogle få cm om året, fordi der i den underliggende kappe foregår en strømning af materiale i et tilsvarende antal kæmpestore konvektionsceller, en strømning som øverst oppe i asthenosfæren griber fat i lithosfærens underside og fører skorpepladen sidelæns med sig. Pladernes grænser er præget af voldsomme geologiske processer, såsom vulkanisme og jordskælv, langs alle tre typer af pladegrænser, nemlig
konstruktive pladegrænser, typisk langs midtoceaniske rygge, hvor pladerne glider fra hinanden og der i den opståede åbning trænger magma frem fra kappen og danner ny oceanbund,Hess, H.H. (November 1, 1962) "History Of Ocean Basins ", 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. typisk i form af basalt, foruden at der forekommer jordskælv og egentlige vulkanudbrud, som fx i Island eller på Galapagos-øerne, destruktive pladegrænser, hvor en oceanbundsplade støder sammen med en tykkere og lettere kontinentalplade, hvorved oceanbundspladen ledsaget af jordskælv skubbes ned under kontinentalpladen i en hældende subduktionszone, hvor den gradvist smelter og omdannes til opstigende magmalegemer, som fører til vulkanisme, som fx i Japan og langs Sydamerikas vestkyst, transforme pladegrænser, hvor to plader flyttes sidelæns i forhold til hinanden, typisk ledsaget af jordskælv, som fx langs San Andreas-forkastningen i Californien. thumb|left|Mount Everest set fra syd. Bjergkæder dannes typisk, hvis to kontinentalplader støder sammen, så at materialerne i kollisionszonen pga. pladsmangel skubbes i vejret. Himalaya er således dannet ved sammenstødet mellem den indiske og eurasiske plade, mens Alperne er dannet, fordi den afrikanske plade er stødt sammen med den eurasiske. Men bjergkæder dannes også ved subduktionszoner, fx er Andesbjergene dannet i forbindelse med, at Nazca-pladen føres ned under den sydamerikanske plade. På denne måde vokser kontinentalpladerne sig efterhånden større, på bekostning af oceanbundspladerne. Den ældste oceanbund er således omkring 200 mio. år gammel, se figur, mens mange kontinenter har en kerne, der er over 3 mia. år gammel.
Materialer Geologiske undersøgelser vil ofte tage udgangspunkt i de geologiske materialer, hvad enten det er hårde sten og klipper, kaldet bjergarter, eller blødere og løsere lag af fx ler, sand, kalk eller organiske materialer som tørv eller gytje, under ét kaldet jordarter. Både bjergarter og jordarter er opbygget af korn bestående af mineraler, hvori forskellige grundstoffers atomer er arrangeret yderst regelmæssigt i et krystalgitter. Bjergarter og jordarter kan derfor opfattes som blandinger af forskellige typer mineralkorn i forskellige mængdeforhold, og sammensætningen af bjergarter og jordarter kan følgelig variere meget mere end sammensætningen af mineraler.
Mineraler thumb|Mineralsk guld fra Venezuela. thumb|Kvartskrystaller fra Tibet. thumb|Tyndslib af gabbro, en plutonsk bjergart bestående af plagioklas (hvid- og gråstribede aflange korn) samt olivin og pyroxen (større farvede korn). Det store blå korn er 1,6 mm langt.
Mineralerne kan betragtes som de mindste geologiske byggesten. I et bestemt mineral er et bestemt udvalg af grundstoffer til stede i et bestemt mængdeforhold, i kvarts, med formlen SiO2, således silicium og ilt i mængdeforholdet Si:O = 1:2. Den meget regelmæssige opbygning af atomer i et mineral gør, at et bestemt mineral danner krystaller af en bestemt geometrisk form, som fx kan være kubisk, trigonal eller hexagonal, altså hhv. terningformet, trekantet eller sekskantet. + Oversigt over almindelige mineraler i jordens skorpeMineralFormelO:(Si+Al)Fe:(Si+Al)Hyppighed (%)olivin(Fe,Mg)2SiO44< 2< 3pyroxen(Fe,Mg,Ca)SiO33< 111amfibol(Ca,Mg,Fe,Al)7Si8-6Al0-2O22(OH)22,75< 0,885glimmer(K,Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)4-6(Si,Al)8O20(OH,F)42,5< 0,755plagioklasNaAlSi3O8 til CaAl2Si2O82039alkalifeldspatKAlSi3O8 til NaAlSi3O82012kvartsSiO22012
Et bestemt mineral er kendetegnet ved en række fysiske egenskaber, som kan afprøves på forskellig vis: Glans: hvor meget lys reflekteres fra mineralets overflade; man skelner også mellem ikke-metallisk og metallisk glans Farve: kan veksle fra glasklar til ugennemsigtig (opak), i alle mulige farver; mineralske urenheder kan ændre farven Stregfarve: den farve som fås når mineralet stryges mod en ru porcelænsplade Hårdhed: mineralets modstandsdygtighed mod at blive ridset; måles i Mohs' hårdhedsskala Spaltelighed: hvor let mineralet kan kløves langs sine spalteflader, og hvor mange forskellige retninger det kan kløves i, og hvorledes disse flader fremtræder Massefylde: hvor tungt er mineralet, målt i g/cm3 Brus: visse mineralers overflade bruser, når man hælder saltsyre på, fx calcit Magnetisme: magnetiske mineraler kan testes med en magnet Smag: visse mineraler har smag, hvis man putter dem på tungen, fx stensalt Lugt: visse mineraler har en karakteristisk lugt.
Tyndslib Desuden kan de fleste mineraler identificeres ud fra deres optiske egenskaber vha. gennemfaldende lys. Dette undersøges typisk ved brug af tyndslib, hvor udsavede bjergartsstykker slibes ned til en tykkelse på typisk 30 mikrometer, hvorved mineralkornene bliver gennemsigtige. Tyndslibet lægges i et mikroskop og belyses nedefra med polariseret lys. Vha. endnu et polfilter placeret over tyndslibet og vinkelret på det nedre polfilter kan mineralerne nu identificeres bl.a. ud fra deres dobbeltbrydning.