ธรณีแปรสัณฐาน
ธรณีแปรสัณฐาน () เป็นการศึกษาด้านธรณีแปรสัณฐาน ที่นักธรณีวิทยาตั้งข้อสงสัยไว้หลายร้อยปีมาแล้วถึงลักษณะของพื้นผิวโลกที่มีลักษณะธรณีสัณฐานที่แตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ บ้างก็เป็นลักษณะเทือกเขาสูงชัน บ้างก็เป็นที่ราบกินอาณาบริเวณกว้างใหญ่ไพศาล หรือ ที่ราบในบางแห่งก็เป็นที่ราบไหล่ทวีปใกล้ชายฝั่งทะเล บ้างก็พบเกาะกลางมหาสมุทร รวมถึงร่องลึกกลางมหาสมุทร โดยในช่วงประมาณ ค.ศ. 1960 เมื่อ B.C. Heezen, H.H. Hess และ R.S. Dietz ได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับการแยกตัวของพื้นมหาสมุทร (Seafloor Spreading) กล่าวถึงการแยกตัวที่พื้นมหาสมุทรออกจากกันเป็นแนวยาวโดยมีแมกมาจากใต้ชั้นเปลือกโลกแทรกขึ้นมาเย็นตัวและแข็งตัว เกิดเป็นพื้นมหาสมุทรใหม่แล้วก็แยกจากกันออกไปอีกเรื่อยๆ นอกจากนั้นยังมีการพูดถึงการหดตัวของโลกอันเนื่องมาจากการสูญเสียพลังงานความร้อนทำให้การหดตัวเกิดขึ้นไม่เท่ากันในแต่ละบริเวณ บริเวณที่มีการหดตัวมากอาจเป็นเป็นร่องลึก อยู่ต่ำลงไป แต่บริเวณที่มีการหดตัวน้อยก็อาจเห็นเป็นเทือกเขาสูงได้เนื่องจากบริเวณโดยรอบมีการหดตัวที่มากกว่า แต่อย่างไรก็ตามก็ยังไม่สามารถอธิบายถึงแนวร่องหุบเขาที่เกิดขึ้นได้ นักธรณีวิทยายังคงศึกษาถึงเหตุการณ์ต่างๆอย่างต่อเนื่อง เช่น สนามแม่เหล็กโลกโบราณ ซากดึกดำบรรพ์ต่างๆที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของโลก ทำให้ปัจจุบันได้มีการกล่าวถึงทฤษฎีอยู่ 2 ทฤษฎี ที่จะมาอธิบายเหตุการณ์ต่างๆ ได้แก่
ธรณีวิทยาโครงสร้าง
ในการศึกษาธรณีวิทยาโครงสร้างในหินโผล่ (Outcrop Scale) จะเริ่มพิจารณาที่ระดับที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (ตั้งแต่ขนาดมิลลิเมตรถึงขนาดหลาย ๆ เมตร) ซึ่งอาจพบว่ามีแนวรอยเลื่อน (Fault) แนวคดโค้ง (Fold) แนวแยก (Joint) แนวแตกเรียบ (Cleavage) หรือแนวขนาน (Foliation) ปรากฏให้เห็น จากนั้นเราอาจนำเอาตัวอย่างหิน (Rock Samples) ที่เราเก็บมานั้นมาศึกษาในมาตราส่วนที่เล็กลง (Down Scale) ด้วยกล้องจุลทรรศน์ (Microscopic Scale) หรือกล้องกำลังขยายสูงมาก (Submicroscopic Scale) ในขนาดที่เล็กมาก 10-6 เมตร (Micron) หรือเราอาจนำเอาข้อมูลหินโผล่นั้นมาศึกษาในมาตราส่วนที่ใหญ่ขึ้น (Up Scale) ซึ่งอาจจะมีขนาดเป็นเมตรหรือเป็นกิโลเมตรได้ สำหรับการศึกษาในมาตราส่วนแบบไพศาล (Regional Scale) นั้นเรามักศึกษาจากหินโผล่หลาย ๆ จุด แล้วนำมาวิเคราะห์ผลเพื่อหาความสัมพันธ์กันในมาตราส่วนแบบไพศาล แต่เนื่องจากด้วยการศึกษาหินโผล่เพียงจุดเดียวนั้นไม่สามารถบ่งบอกสภาพธรณีวิทยาภูมิภาคได้อย่างครบถ้วน ดังนั้นในการศึกษาธรณีวิทยาโครงสร้างจึงมีความจำเป็นที่จะต้องวิเคราะห์โครงสร้างในมาตราส่วนต่าง ๆ กันและวิเคราะห์ตัวอย่างหินจากหลาย ๆ พื้นที่มาประกอบกัน เพื่อเชื่อมโยงหาการเปลี่ยนแปลงลักษณะของโครงสร้างหลัก (Major Structure) ซึ่งเป็นผลให้เราสามารถเข้าใจถึงสภาพและวิวัฒนาการการเปลี่ยนแปลงลักษณะได้มากขึ้นอีกด้วย