ธรณีวิทยาของมิดเดิลเอิร์ธเป็นธรณีวิทยา สมมติ ที่ปรากฏในแผนที่ในนิยายของJRR Tolkien โดยเฉพาะอย่างยิ่ง The Lord of the Ringsซึ่งมีลักษณะต่างๆ เช่น แม่น้ำ ภูเขาไฟ และเทือกเขาที่อาจบ่งชี้ถึงกิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐาน อย่างไรก็ตาม การจัดเรียงของภูเขาบางแห่งบ่งบอกถึงธรณีสัณฐานวิทยา ที่ผิดปกติหรือ "แทบจะเป็นไปไม่ได้" ^{[ 1 ]} ปัญหาต่างๆ ได้แก่ แม่น้ำที่ไหลขนานไปกับเทือกเขา การขาดลุ่มน้ำระหว่างแอ่งระบายน้ำ และสามเหลี่ยมปากแม่น้ำที่ไหลลงสู่แม่น้ำอีกสายหนึ่ง เทือกเขาที่มีมุมฉากแปลกๆ ของ Tolkien ได้รับการล้อเลียนใน หนังสือ Bored of the Rings ของ The Harvard Lampoon ใน ปี 1969

นักธรณีวิทยา Margaret M. Howes ในปี 1967 ^{[ 3 ]} Robert C. Reynolds ในปี 1974 ^{[ 4 ]}และต่อมาWilliam Sarjeantในปี 1992 ได้ใช้ข้อมูลจากภาพประกอบแผนที่และข้อความในนิยายของJRR Tolkien โดยเฉพาะอย่างยิ่ง The Lord of the Ringsเพื่อสร้างการจำลองทางธรณีวิทยาของมิดเดิลเอิร์ธ^{[ 2 ]}

ฮาวส์พยายามเชื่อมโยงเหตุการณ์ในประวัติศาสตร์ของมิดเดิลเอิร์ธใน"ยุคโบราณ"กับช่วงเวลาของยุคน้ำแข็งและยุคระหว่างน้ำแข็งในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก^{[ 3 ]}

เรย์โนลด์ระบุแผ่นเปลือกโลก สี่แผ่น ได้แก่ แผ่นโรวาเนียนทางเหนือของมิดเดิลเอิร์ธ แผ่นเอริอาดอร์ทางตะวันตกของทวีป และแผ่นเปลือกโลกทางใต้สองแผ่น คือ แผ่นฮาราดและแผ่นมอร์ดอร์แม่น้ำอันดูอินไหลผ่านหุบเขารอยแยก (ในปี 1974 เรียกว่า "ออลาโคเจน") แอ่งธรณีวิทยาครอบคลุมพื้นที่ทางเหนือของเทือกเขาไวท์และทางใต้ของเอมินมูอิล ดินแดนโรฮานเป็นแครตอน ซึ่งเป็น ภูมิภาคทางธรณีวิทยาที่เก่าแก่และมั่นคง^{[ 4 ] [ 2 ]}

ซาร์เจียนท์กล่าวว่าทฤษฎีแผ่นเปลือกโลกได้พัฒนาไปอย่างมากนับตั้งแต่ปี 1974 เขาเพิ่มจำนวนแผ่นเปลือกโลกเป็นหกแผ่น โดยสองแผ่นที่เก่าแก่ที่สุดคือแผ่นเอริอาดอร์และแผ่นฟอร์ลินดอน แผ่นทั้งสองชนกันทำให้เกิดเทือกเขาเอเรดลูอิน โดยแผ่นฟอร์ลินดอนส่วนใหญ่มุดตัวลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกอื่นและถูกทำลายไปในกระบวนการนั้น แผ่นเอริอาดอร์ชนกับแผ่นโรวาเนียนและแผ่นฮาราด ทำให้เกิดเทือกเขามิสตี้และเทือกเขาไวท์ ซึ่งแผ่นทั้งสามแผ่นมาบรรจบกันข้างๆ แผ่นดินใหญ่ที่มั่นคงของโรฮาน ในทำนองเดียวกัน แผ่นเอริอาดอร์และแผ่นโรวาเนียนชนกับแผ่นฟอรอดไวธ์ ทำให้เกิดเทือกเขาเอเรดมิธรินและก่อให้เกิดจุดบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลกสามแผ่นอีกแห่งหนึ่ง ซาร์เจียนท์เสนอว่าภูเขากุนดาบาดอาจเป็นก้อนหินแข็งที่อยู่ตรงจุดที่แผ่นเปลือกโลกทั้งสามแผ่นมาบรรจบกัน สุดท้าย แผ่น มอร์ดอร์ชนกับแผ่นฮาราดและแผ่นโรวาเนียน ทำให้เปลือกโลก ฉีกขาด และเกิดเป็นหุบเขาแตก ของแม่น้ำอันดูอิน ซึ่งกำลังทรุดตัวลง^{[ 2 ]}

Sarjeant ระบุว่า Mount Doom, Dol Guldur, Orthanc และ Erebor เป็นภูเขาไฟ ที่แยกตัวออกมา โดยทั้งหมด ยกเว้น Mount Doom นั้น ไม่ทำงานแล้วเมื่อสิ้นสุดยุคที่สาม เขาแสดงความคิดเห็นว่าการอนุมานทางธรณีวิทยาอื่นๆ อีกมากมายเป็นไปได้ เช่น ประตูตะวันตกของ Moria อาจอยู่ในแนวหินภูเขาไฟ ขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นการแทรกตัวของลาวาระหว่างชั้นหินพื้นฐาน เขาสรุปว่าธรณีวิทยาของมิดเดิลเอิร์ธนั้นคล้ายคลึงกับธรณีวิทยาของโลก^{[ 2 ]}

นักภูมิศาสตร์ Ian Smalley และ Sally Bijl เสนอว่า Arnor และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Shire ถูกปกคลุมด้วยตะกอนฝุ่นสีเหลืองน้ำตาลที่พัดมาตามลมที่เรียกว่าloessส่วนทางเหนือของภูมิภาคนี้เคยถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็ง เมื่อธารน้ำแข็งถอยร่น เนินดินรูปทรงยาวที่เกิดจากวัสดุที่พัดมา ( drumlins ) จะยังคงอยู่เป็นเนินเขาที่มีหญ้าขึ้นของ Fornost บน North Downs ^{[ 5 ]}

นักธรณีวิทยา Alex Acks เขียนไว้ในTor.comในปี 2017 ว่า ความไม่สอดคล้องกันระหว่างแผนที่ของโทลคีนกับ กระบวนการทางธรณีสัณฐาน วิทยาของแผ่นเปลือกโลก ที่ก่อรูปร่าง ทวีปและเทือกเขาของโลกเทือกเขาส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นใกล้กับเขตมุดตัว ซึ่ง เปลือกโลกมหาสมุทรเลื่อนลงไปใต้เปลือกโลกทวีปหรือบริเวณที่ทวีปชนกันและยุบตัว การยืดตัวของเปลือกโลกทวีปโดยการไหลขึ้นของแมกมาทำให้เกิดภูมิประเทศแบบฮอร์สต์และกราเบนที่แตกหัก Acks แสดงความคิดเห็นว่าไม่มีภูมิประเทศใดที่สร้างจุดตัดมุมฉากในเทือกเขา เช่นเดียวกับที่เห็นรอบมอร์ดอร์และที่ปลายทั้งสองข้างของเทือกเขามิสตี้ในแผนที่ของโทลคีน ภูเขาไฟที่โดดเดี่ยวอยู่ไกลจากชายฝั่ง เช่นภูเขาดูมเป็นไปได้แต่ไม่น่าจะเป็นไปได้ ภูเขาไฟส่วนใหญ่เป็นเกาะและเกิดขึ้นเป็นกลุ่มแนวเส้นตรงโดยประมาณเมื่อเปลือกโลกเคลื่อนตัวผ่านจุดร้อนในเนื้อโลก^{[ 6 ]}

แอ็กส์ชี้ให้เห็นถึงปัญหาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแม่น้ำของโทลคีน แม่น้ำสายหลักของโลกแต่ละสายไหลผ่านพื้นที่สูง ทำให้เกิดลุ่มน้ำแม่น้ำในลุ่มน้ำจะนำน้ำและตะกอนลงสู่ทะเล หรือมองอีกมุมหนึ่งคือแตกแขนงออกเป็นลำธารเล็กๆ ขึ้นไปสู่เนินเขาอย่างสม่ำเสมอ แต่แม่น้ำอย่างอันดูอินกลับมีแขนงน้อยมาก มันไหลเป็นลำธารขนาดใหญ่สายเดียวเป็นระยะทางหลายร้อยไมล์ ขนานไปกับเทือกเขามิสตี้ แทนที่จะไหลลงเนินและห่างออกไปจากเทือกเขา ยิ่งไปกว่านั้น หนึ่งในลำธารสาขา ไม่กี่สายของมัน คือ เอนท์วอช แตกแขนงออกไปสู่ปากแม่น้ำซึ่งเป็นพื้นที่ราบที่แม่น้ำสิ้นสุดลง โดยปกติจะอยู่ริมทะเล แต่อันดูอินกลับไหลผ่านจุดนี้ลงเนินต่อไป แอ็กส์ยังแก้ตัวให้กับความแปลกประหลาดอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ อันดูอินไหลผ่านช่องว่าง (ระหว่างเทือกเขาไวท์แห่งกอนดอร์และเอเฟล ดูอาธแห่งมอร์ดอร์) นี่เป็นเรื่องผิดปกติแต่สามารถเกิดขึ้นได้เช่น เมื่อแม่น้ำโคโลราโดไหลผ่านเขตภูเขาBasin and Range Province : แม่น้ำมีอยู่ก่อนภูเขา และกัดเซาะหินลงมาเร็วกว่าที่ภูเขาจะเติบโตขึ้น^{[ 7 ]}

Acks แสดงความคิดเห็นว่าทะเลสาบภายในของ Rhûnดูเหมือนจะอยู่ด้านล่างของลุ่มน้ำ อีกครั้ง สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ แต่จะต้องมีสันปันน้ำพื้นที่สูงที่แยกมันออกจากลุ่มน้ำใกล้เคียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งลุ่มน้ำ Anduin แต่แม่น้ำของMirkwoodไหลไปทางทิศตะวันออกสู่ทะเลสาบ Rhûn โดยได้รับแรงผลักดันจากความลาดชันที่มองไม่เห็นจากเนินเขา Mirkwood ที่มองไม่เห็น^{[ 7 ]} Fonstad วาดแผนที่เส้นทางของคนแคระจาก Anduin ไปยังแม่น้ำป่าราบเรียบโดยสมบูรณ์ โดยมีเพียงลักษณะภูมิประเทศเล็กๆ ในท้องถิ่นระหว่างทาง^{[ 9 ]}

Hazel Gibson จากEuropean Geosciences Unionเขียนว่า Serjeant ต้องใช้ "การก้าวกระโดดครั้งใหญ่" เพื่อประกอบภาพธรณีวิทยาและธรณีสัณฐานวิทยาที่สอดคล้องกับข้อความของ Tolkien เธอเห็นด้วยกับ Acks ที่ว่า "เทือกเขาและภูเขาแต่ละลูกบนแผนที่หลายแห่งไม่มีเหตุผลเลย" ^{[ 1 ]}เทือกเขาจริง ๆ อาจมาบรรจบกันเกือบเป็นมุมฉาก แต่เธอเขียนว่า "คุณต้องพยายามอย่างหนักมากจึงจะพบ" ^{[ 1 ]}ในความเห็นของ Gibson มอร์ดอร์เป็นตัวอย่างที่ร้ายแรงที่สุด: "ที่ราบสี่เหลี่ยมล้อมรอบด้วยภูเขาที่ตั้งฉากกัน – เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ" ^{[ 1 ]}

หนังสือBored of the Rings ของ Harvard Lampoon ในปี 1969 ล้อเลียนธรณีสัณฐานวิทยาของโทลคีนด้วยแผนที่สองหน้าโดย William S. Donnell ซึ่งแสดงสถานที่ต่างๆ เช่น "หุบเขาสี่เหลี่ยมระหว่างภูเขา" "ช่องแคบมุลซานน์" (เทือกเขาที่เป็นเส้นตรง) และ "เทือกเขาที่ขาดตอน" ^{[ 8 ]}