زمین‌شیمی
در ساده‌ترین شکل ژئوشیمی را می‌توان به عنوان علمی تعریف کرد که با شیمی کل زمین و اجزای تشکیل دهنده آن سرو کار دارد. علم ژئوشیمی به تعبیری هم محدودتر و هم گسترده‌تر از زمین‌شناسی می‌باشد. این علم با توزیع و مهاجرت عناصر شیمیایی در درون زمین و در ابعاد زمان و مکان سرو کار دارد. علم رخداد و توزیع عناصر در جهان، به‌طور کلی شیمی کیهانی نامیده می‌شود. جهت درک درست شیمی زمین حائز اهمیت است که تا حد امکان از شیمی و تاریخ خورشید و سایر اجسام سیاره‌ای منظومه شمسی و همچنین شیمی ستارگان و فضای بین سیاره‌ای و میان ستاره‌ای مطلع باشیم. به‌طور کلی وظایف اصلی ژئوشیمی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
ژئوسنتتیک
کلمه ژئوسنتتیک از دو بخش «ژئو» (Geo) و «سنتتیک» (Synthetic) ساخته شده‌است. از کلمه «ژئو» در مواردی استفاده می‌شود که مربوط به زمین باشد و قسمت دوم، «سنتتیک»، در مورد موادی استفاده می‌شود که ساخته دست بشر باشند یا به عبارت دیگر موادی که مصنوعی‌اند و به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند. کلمه ژئوسنتتیک برای دسته‌ای از محصولات به کار می‌رود که عموماً جهت بر طرف‌سازی مشکلات ژئوتکنیک به کار می‌روند. این کلمه به‌طورکلی برای هشت محصول: ژئوتکستایل، ژئوگرید، ژئوممبران، ژئونت، ژئوسنتتیک کلی لاینر، ژئوفوم، ژئوسل و ژئوکامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. طبیعت پلیمری آن‌ها به گونه‌ای است که سبب می‌شود برای استفاده در زمین، جایی که دوام زیادی از آن انتظار می‌رود مورد استفاده قرار گیرد. ژئوسنتتیک‌ها در اشکال و با مواد مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام برای مصارف نهایی تقریباً مشابه به کار می‌روند. این محصولات گستره وسیعی از کاربردها را دارند و در حال حاضر در بسیاری از کاربردهای عمرانی، ژئوتکنیک، حمل و نقل، زیست‌محیطی، هیدرولیک، و کاربردهای توسعه‌ای خصوصی مانند جادهها، فرودگاه‌ها، خطوط راه آهن، سدهای خاکی، دیوار حائل، استخرهای ذخیره آب، سدها، کانال‌ها، کنترل فرسایش، کنترل رسوب، بستر لندفیل‌ها، پوشش لندفیل‌ها، معادن، پرورش آبزیان و کشاورزی استفاده می‌شوند.انواع مختلف مرکب با خاک آن‌ها هزاران سال است که مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها در زمان رومیان باستان در ساخت جاده‌ها وتثبیت لبهٔ آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این ژئوتکستایل‌های ابتدایی از فیبرهای طبیعی، پارچه یا گیاهانی ساخته شده بودند که با خاک مخلوط شده و برای بالا بردن کیفیت جاده‌ها خصوصاً وقتی جاده روی خاک ناپایدار قرار داشت استفاده می‌شدند. با اینکه ژئوسنتتیک‌های امروزی شباهت‌های کمی با پیشینیان خود دارند اما از یک اصل پیروی می‌کنند. توسعهٔ ژئو سنتتیک‌ها کند بوده، عمدتاً به دلیل محدودیت‌هایی که در استفاده در مواد سازندهٔ آن‌ها وجود داشته‌است. در پی پیشرفت‌ها ی اخیر در صنعت پلیمر، توسعهٔ ژئوسنتتیک‌ها نیز روند بسیار سریعتری به خود گرفت. بارزترین نشان پیشرفت و پذیرش این محصول از سوی صنایع مختلف را می‌توان در تشکیل انجمن بین‌المللی ژئوسنتتیک (IGS) در سال ۱۹۸۳ در پاریس دانست. اولین تلاش‌ها برای تقویت خاک، در زمان‌های بسیار دور، با فروکردن شاخ و برگ درختان در باتلاق‌ها و شنزارها آغاز شد. بدین صورت که با اضافه کردن این‌ها، پس از گذشت مدتی جرمی در اطراف آن‌ها شکل می‌گیرد و قدرت تحمل خاک افزایش می‌یابد؛ که در نتیجه این محل‌ها قابل عبور و مرور می‌شدند. اولین بار در اواخر دهه ۴۰ و اوایل دهه ۵۰ میلادی در آمریکا از ژئوسنتتیک‌ها استفاده نمودند و در دهه ۷۰ در اروپا رواج فراوان یافت. اخیراً در کشورهای آسیایی استفاده از این مصالح رایج شده‌است.