1.地质

与地球相比，目前火星的地质活动不活跃，其地表地貌是在远古地质活动较活跃的时期形成的。火星地表遍布撞击坑，采用撞击坑计数法可判别出地表年龄，撞击坑大而密集处较老，反之则年轻，进而将地质年代分为四个阶段：前诺亚纪、诺亚纪、赫斯珀利亚纪和亚马孙纪。数十亿年以来，诺亚台地、赫斯珀利亚高原和亚马孙平原的地表特征基本上保持不变。火星的地质历史时期正是以这些独特的地形来命名的，这些地形仍然保留了它们形成时的气候及地质特征标记。

前诺亚纪没有留下实质地表，此时地形南北差异形成，有全球性磁层。大约35亿年前的诺亚纪是火星上最潮湿的时期。这段时期正好对应着地球上生命起源的时间段，可能当时这两颗行星的情况非常相似。诺亚纪之后，火星逐渐变为一个寒冷干燥的星球，而此时地球上的生命已经站稳了脚跟。诺亚纪有大量陨石撞击，火山活动旺盛，可能有温暖潮湿的大气、河川和海洋，侵蚀旺盛，但到末期这些活动已减弱很多。

从诺亚纪晚期，一直到距今大约 30 亿年前，是火星的赫斯珀利亚纪，这一时期火星已经变得寒冷干燥，很少有液态水流动的痕迹。火山活动仍然继续，形成了广阔的熔岩平原，伴有冰层的大规模移动。火山喷发和洪水（熔岩融化了冰层）在许多地区反复出现。

从赫斯珀利亚纪末期到今天这段长达30 亿年的冰冻期被称为亚马孙纪。亚马孙纪几乎没有液态水流动的痕迹，撞击坑很少。大气稀薄干燥，以冰为主要活动，如极冠、冰冻层、冰河，并有周期性变迁，沟壑也是在这个时期形成的，火山活动趋缓。