地质环境是地球演化的产物。亿万年来，岩石圈与水圈之间、岩石圈与大气圈之间、大气圈与水圈之间通过物质交换和能量流动，建立了地球化学物质的相对平衡。人类生存的地质环境是在最近一次造山运动和最近一次冰期之后形成的。
地质岩石圈
也被称为地壳，是地球表面的固体部分。最大厚度65公里以上，最小厚度5 ~ 8公里，平均厚度30公里左右。人们能直接观察和接触到的只是地壳外层很浅的一部分。矿井最深处地下只有3公里左右，钻探最深处也只有8公里。但有些地表物质可能来自地下几十甚至几百公里。地球表面的火成岩是由火山活动和造山运动形成的。地壳的表面是基岩或残积土。基岩是裸露在地表或浮土下的坚硬岩石，浮土是由土壤和岩石碎屑组成的松散覆盖层。浮土厚度一般只有几十米，有的地方有几公里。浮土一部分是基岩风化就地生成，一部分是异地风化产物搬运沉积。浮土在生物、化学和物理的作用下，经过一系列的变化，形成能使植物生根、生长的土壤。
岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩。火成岩是由岩浆或熔融的造岩物质冷却结晶而成。火成岩包括超基性岩、基性岩、中间岩和酸性岩。基性岩中的玄武岩和酸性岩中的花岗岩是地壳表面分布最广的岩石。沉积岩是地表的岩石、矿物和生物残体经过风化、剥蚀、搬运、沉积，最后成岩作用形成的。砂岩、砾岩、页岩和碳酸盐是常见的沉积岩。变质岩是先存岩石在热、压力和化学活性溶液的作用下，以固态变质而形成的。常见的变质岩有片岩、片麻岩、板岩、大理岩等。通过对各种岩石的化学成分分析，估计在16公里厚的岩石圈外层中，氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等8种元素占这条岩带重量的98%以上。岩石圈中物质的分布是不均匀的，因此不同的地球化学环境产生不同的生态系统。不同地区的不同岩石中有不同的矿物质。
现代板块理论将地壳结构分为六大板块，即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极板块。地球内部的应力导致板块移动，从而引起地质环境的一系列变化。比如板块相互挤压造成巨大的山脉，两个板块同时下沉造成海底深渊。构造运动造成岩层的断裂、褶皱、隆起和凹陷，从而形成山脉和峡谷。由于运动和侵蚀，地形的基本格局已经形成。运动也会导致自然灾害，如火山爆发和地震。
地质水圈
它由地壳表面的液态水层组成，形成于约30亿年前。水圈主要是海洋，约占地球表面积的70.8%，而大陆的河流和湖泊只占地球表面水域的一小部分。海洋的平均深度约为3.8公里，最深处可达11公里。海水总体积约13.7亿立方千米，总质量约1.41 &十吨。地球上水的分布极不均匀。海水约占97.2%，陆地淡水不到3%，能被人类直接利用的淡水就更少了。在太阳能的作用下，通过蒸发、降水和径流不断进行水循环。水是天然溶剂，地质环境中没有纯净水。水的化学特性随地质条件而变化，对人类有重要影响。
地质大气
地球表面的气体层。地球的大气层分布在从地表到2000公里的空之间。2000公里以上，大气极其稀薄，没有明显的上限。地球大气层的质量是5 &倍；10吨，约占地球质量的百万分之一。根据大气温度随高度的变化，大气可分为对流层、平流层、中间层和热层。对流层是指靠近地表的底部大气，有明显的对流运动。它的厚度随纬度和季节而变化。它与对流层表面密切相关，对人类和其他生物的生存影响很大。洁净空气体的化学成分是恒定的，主要是氮气和氧气，按体积占空气总体积的98%以上，其次是氩气、二氧化碳、氖气和氦气。空气体中的杂质是可变成分，只存在于低层大气中。有水、甲烷、一氧化碳、二氧化硫、一氧化二氮、氡和一氧化氮，除了水，其他成分都极微量。
地质环境的内在联系
以岩石(和浮土)为基础，包括水和大气在内的地质环境是一个有机系统，其组成部分之间存在着密切的能量流动和物质交换关系。这种联系表现在:
①大气和水起源于岩石圈:现代大气经过原始大气、还原大气和氧化大气三个演化阶段形成。地球形成之初的原始大气已经完全逃逸。后来由于地球中放射性元素的衰变和所谓的引力加热，地球处于熔融状态，气体从地球内部逸出。由于地球的引力，这些逃逸的气体逐渐在地球周围聚集，形成以二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨为主要成分的还原性大气。在地球融-冷演化过程中，地球内部的水以水蒸气的形式逸出，凝结成水，逐渐形成水圈。太阳的辐射使水慢慢分解，绿色植物出现进行光合作用，逐渐产生氧气。最初的还原气氛逐渐演变成以氮气和氧气为主的现代氧化气氛。
②水和大气对岩石圈的作用:水和大气直接参与了塑造地球表面细节和地表物质再分配的地质过程，对地球环境的演化影响很大。岩石的风化剥蚀、风化产物的搬运和沉积与水流和风力密切相关。不同类型的岩石处于不同的水、气、热环境，形成不同的地貌格局和不同的地球化学环境，从而出现不同的生态系统。
今天人们看到的山脉和丘陵是风化剥蚀的地貌；河谷和平原是水流切割和泥沙堆积形成的地貌；沙漠是干旱和风蚀的结果；花岗岩广泛分布在低山丘陵中。碳酸盐岩广泛分布的地区形成了奇峰怪石的喀斯特地貌。在石英岩和砂岩难以风化的地区经常出现山脉。在潮湿的热带和亚热带地区，风化和侵蚀作用很强。岩石风化后，大量可溶性盐类流失，往往形成缺钙、富铁铝的红壤，而半干旱半湿润温带则形成富钙缺铁的黄土。
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