1. 지층과 암체의 새것과 헌것의 관계
지층이나 암석이 생긴 순서를 층서 라고 합니다. 층서는 지층이 상하로 겹쳐 있을 때에는 그 상하관계에서 알 수 있습니다. 지층이 퇴적할 때에는 앞에 퇴적한 것에 차례로 쌓이므로 대개 겹쳐 있는 두 지층 가운데 밑에 있는 지층은 위에 있는 지층보다 오래되었다고 할 수 있습니다. 이와 같은 층서에 관한 기본 법칙은 17세기 덴마크의 스테노에 의해 제창되어 18세기에 들어와서 영국의 스미스에 의해 확립되어 지층 누 중의 법칙으로 불리고 있습니다. 지표에서 형성된 화산암과 화산 분출물에 관해서도 이 법칙은 적용됩니다. 지층은 보통 밑에 있는 것일수록 위에 있는 것보다 오래되었지만, 지각변동에 의해 지층이 수직으로 되거나 역전해 있는 일이 있습니다. 이와 같이 지층이 복잡하게 변형해 있는 곳에서는 지층 사이에서 볼 수 있는 여러 가지 요소에서 지층의 새것과 헌것의 관계를 조사하여야 합니다. 지층에는 사층리를 볼 수 있는 것이 있습니다. 사층리는 퇴적한 모래층이 유수와 바람의 작용으로 부분적으로 침식되어 새로운 층이 퇴적하여 생긴 것입니다. 따라서, 잘려 있는 엽층보다 자르고 있는 엽층이 새로운 층입니다. 사암층 등의 지층 표면이 잔물결처럼 되어 있는 것이 있습니다. 이것을 연흔이라 합니다. 연흔은 위는 날카롭고 아래는 둥그스름하므로, 이것으로 지층의 새것과 헌것의 관계 판별에 도움이 됩니다. 서로 겹쳐진 두 지층 사이에 심한 퇴적의 중단이 없고 시간적으로 거의 연속하여 퇴적하여야 있는 경우, 이 두 지층이 겹쳐진 모양을 정합이라고 합니다. 해저에 퇴적한 지층이 지면의 융기, 습곡과 단층 등의 지각 변동에 의해 물속에서 육지로 나타나면 지층이 침식 작용을 받아 표면이 울퉁불퉁해집니다. 이와 같은 침식면이 다시 해면 아래로 가라앉으면 그 위에 새로운 지층이 퇴적합니다. 이처럼 처음에 생긴 지층과 뒤에 생긴 지층이 연속해서 퇴적해있지 않은 경우, 이와 같은 지층의 겹침은 부정합이라고 합니다. 그리고 두 지층 사이의 울퉁불퉁한 침식면을 부정합면이라고 하며, 부정합면 위에는 아래 지층이나 암석에서 유래한 자갈이 들어있는 역암이 있는 일이 많습니다. 이것을 기저 역암이라 하며, 부정합관계를 확인하는 중요한 기준이 됩니다. 부정합 관계에 있는 두 지층의 구조를 조사하면 지각 변동이 일어난 시대와 그 상황을 알 수 있습니다. 부정합면 위의 지층과 아래지층이 전체적으로 거의 평행으로 겹쳐 있는 경우를 평행 부정합이라 하고, 비스듬히 되어 있는 경우를 경사 부정합이라고 합니다. 심성암체 등의 신고는 다른 지층이나 암석과의 접촉 등을 조사함으로써 알 수 있습니다. 이를테면, 심성암체가 주위의 지층과 암체를 통과하거나 일부를 잡아들이고 있거나, 또는 접촉 변성 작용을 주고 있거나 할 때에는 심성 암체 쪽이 주위의 지층보다 새롭다로 할 수 있습니다. 심성암체나 변성암체가 침식에 의해 지표에 노출되고, 지층에 부정합으로 덮여 있을 때에는 심성암체나 변성암체는 그 지층보다 오래되었다고 볼 수 있습니다.
2. 지층의 대비
지층의 상하 관계를 직접 조사할 수 없는 떨어진 지역 사이의 지층과 암석의 신고 관계를 판정하려면 먼저 어느 지층과 어는 지층이 같은 시대인가를 밝힐 필요가 있습니다. 이것을 지층의 대비라고 합니다. 두 지역에서 동시에 일어난 것으로 생각되는 지질학상의 기록을 사용함으로써 지층의 대비를 할 수 있습니다. 이와 같은 지질학상의 사건 기록을 나타내는 지층을 열쇠층이라고 합니다. 이를테면, 화산의 분화는 지질 연대의 규모에서 보면 매우 단기간의 사건이며, 분화에 의한 화산재는 수평적으로 넓은 지역을 덮습니다. 또한, 화산재는 광물성분, 조성등의 암석의 성질, 색깔 등으로 다른 지층과 구별하기 쉬우므로 응회암층 은 열쇠층으로서 매우 도움이 됩니다. 어떤 지역의 지층의 층서를 정해서 지층에 들어 있는 화석을 조사하면 아래 지층에서 위 지층으로 산출하는 화석의 종류가 달라집니다. 이와 같은 화석의 산출 순서가 떨어진 지역에서 확인되면 화석을 사용하여 다른 지역의 지층을 대비할 수 있습니다. 푸줄리나류는 시대에 따라 진화하며 초기의 것은 소형이고 껍질의 선회축이 짧지만, 시대가 새로워질수록 차츰 대형화하여 축이 길어지고 껍질의 내부 구조가 복잡해집니다. 어떤 종류는 생존 기간이 짧고, 또 넓은 지역에 분포하며, 개체수가 많은 이와 같은 화석을 표준 화석이라고 합니다.