廣義的指數學在地質學中的應用，即用數學方法研究和解決地質問題；狹義的指建立、核對總和解釋地質過程概念的隨機模型的總稱。數學地質以地質學為基礎，數學為工具，電子電腦為技術手段，以解決地質問題為目的。
發展簡史 數學地質萌芽於19世紀初葉。1833年英國的C.萊伊爾首次用統計分析方法劃分瞭巴黎盆地的第三系地層。至1920年以前，沉積學傢和古生物學傢應用描述統計學總結和解釋其資料。。20世紀30年代以後，單變量和雙變量統計分析的應用領域擴展到礦業及地質勘探等方面。50年代以來，電子計算機和多元統計方法開始引入地質學。1949年 B.H.伯馬發表論文《多元分析──地質學和古生物學中的一種新型分析工具》。1956年美國W.C.克倫賓把巖石成分作為n維空間中的一個點或向量進行統計處理，應用多元分析方法研究巖石的礦物、巖性和化學成分。1958年克倫賓與L.L.斯洛斯合作發表第一個計算機地質應用程序。60年代初期，法國G.馬特龍在南非D.G.克裡格工作的基礎上提出區域化變量理論，創立瞭地質統計學。1964年計算機地質應用論文超過年100篇。1967年國際地質科學聯合會（ICSU）設立瞭地質數據存儲、自動處理及檢索委員會（COGEODATA），1968年成立瞭國際數學地質協會（IAMG）。70年代以來，國際上對礦產資源評價問題傾註瞭很大註意力。國際地質對比計劃（IGCP）設置瞭礦產資源評價中計算機應用標準化專題，總結推廣瞭6種定量預測方法。此後出版瞭一系列數學地質專著，如G.S.Jr.科克與R.F.林克著《地質數據統計分析》，F.P.阿格特伯格著《地質數學》，趙鵬大等著《礦床統計預測》。至1978年，數學地質論文超過年1000篇，這說明數學地質正在迅速發展。
研究內容 數學地質的研究對象包括地質作用、地質產物和地質工作方法。通過建立數學模型查明地質運動的數量規律性。這種數量規律性具體表現為地質體的數學特征、地質現象的統計規律以及地質勘探工作中存在的概率法則。其內容可概括為以下3個方面：①查明地質體數學特征，建立地質產物的數學模型。例如礦體數學特征是指礦體厚度、品位等標志變化的數量規律性。按其屬性可劃分為礦體幾何特征、空間特征、統計特征和結構特征等4類。比如，盡管礦產有多種多樣，但礦石有用組分品位的統計分佈卻服從正態分佈、對數正態分佈等有限的幾種分佈律。從它們的分佈特征可以分析判斷其成因特點，而且各類數學特征還具有不同的勘探效應。②研究地質作用中的各種因素及其相互關系，建立地質過程的數學模型。如盆地沉積過程的數學模型，地層剖面的計算機模擬，巖漿結晶過程的馬爾柯夫鏈分析等。③研究適合地質任務和地質數據特點的數學分析方法，建立地質工作方法的數學模型。例如，對於地質分類問題，可根據研究對象的多種定量指標，建立聚類分析或判別分析的數學模型，對所研究的地質對象進行分類或判別。又如針對大量的描述性的地質資料，通常可將其轉化為0～1變量，建立各種二態變量的多元分析模型（邏輯信息模型、特征分析模型、數量化理論模型等），以解決地質成因分析和成礦遠景預測等各類地質問題。
研究方法和手段 數學地質解決地質問題的一般步驟或途徑如下：①進行地質分析，定義地質問題和地質變量，建立正確的地質模型；②根據地質模型選擇或研究適當的數學模型並上機試算；③對計算機輸出成果進行地質成因解釋，對所研究的地質問題作出定量的預測、評價和解答。數學地質的基本研究方法可概括為：①數學模型法。應用最廣泛的是各種多元統計模型。例如用於地質成因研究的因子分析、對應分析、非線性映射分析、典型相關分析；用於研究地質空間變化趨勢的趨勢面分析和時間序列分析方法等。②概率法則和定量準則。由於地質對象是在廣闊的空間、漫長的時間和復雜的介質環境中形成發展和演變的，因此地質現象在很大程度上受概率法則支配，且具有特定的數量規律性，這就要求數學地質研究必須遵循和自覺運用概率法則和定量準則。同時，地質觀測結果不可避免地帶有抽樣代表性誤差，因此對各種觀測結果或研究結論都要做出可靠概率的估計和精度評價。以礦產定量預測為例，不僅要求確定成礦遠景區的空間位置，而且應給出可能發現礦床的個數及規模，發現礦床的概率，查明找礦統計標志的信息量、找礦概率及有利成礦的數值區間等。數學地質的主要研究手段是電子計算機技術，其中包括：①地質過程的計算機模擬，該項技術可以彌補物理模型法和實驗地質學法的不足；②建立地質數據庫和地質專傢系統，以便充分發掘和利用信息資源和專傢經驗；③計算機地質制圖；④地質多元統計計算及其他科學計算。
展望 數學地質的發展趨勢，一是地質學中的數學模型將進一步得到優化和發展，如地質統計學法、穩健統計學法、非參數統計法、邏輯信息法等；二是數學方法將在諸方面得到更合理有效的應用。如礦床統計預測、定量地層學、定量沉積學等；三是計算機將更廣泛深入地應用於地質學領域，如計算機地質制圖、地質數據庫、地質專傢系統等。
參考書目
趙鵬大、胡旺亮、李紫金著：《礦床統計預測》，地質出版社，北京，1983。
G.S.Jr.科克、R.F.林克著，王仁鐸、劉紱堂譯：《地質數據統計分析》，科學出版社，北京，1978。（G.S.Jr.Koch，&R.F.Link，Statistical Analysis of Geological Data，Vol.1 &Vol.2，John Wiley &Sons，Inc.，New York，1970.）
F.P.阿格特伯格著，張中民譯：《地質數學》，科學出版社，北京，1980。（F.P.Agterberg，Geomathematics，Elsevier Scientific Publishing Company，New York，1974..