从另外一个方面来看，海洋动物的大多数纲和所有的门在早古生代就已经存在，在此后没有能产生出一个新的门，这表明海水的存在无疑已有漫长的历史，海洋必定在前寒武纪就已经存在。
然而，从以上事实看来，洋底的年龄比大陆，甚至比海水本身都要年轻得多。
如果认为大陆和海洋的位置是固定不变的，海底的年龄就应当与大陆一样古老，在洋底还应当累积起非常厚的沉积岩层，但事实却截然相反，这就迫使人们不得不认真考虑洋底和大陆是在移动的了。
60年代初，美国普林斯顿的海洋地质学家赫斯提出了“海底扩张说”这一新颖的见解。
赫斯是30年代的博士研究生，二次世界大战中，他曾经担任过海上运输队中校，在他服役期间，曾乘着潜艇在太平洋底发现过洋底山脉。
二次大战结束以后，他潜心研究海洋地质学，在地幔对流说的基础上，提出了着名的海底扩张说。
赫斯认为，大洋中脊的中央裂谷体系正是地幔物质上升的涌出口，涌出来的地幔物质，沿着大洋中脊不断上升、溢出，然后冷凝为新的海底地壳，并且推动先形成的海底逐渐向两侧对称地扩张。
在不同的海区，海底扩张大致有两种情况，一种情况是扩张着的洋底同时把两侧大陆推开，大陆有如冻结在相邻的海底上，与海底一起向同一方向移动。
这样，随着新海底不断地生长和向两侧扩张，新生的大洋不断张开，两侧的大陆逐渐远离漂开。
像大西洋这样的大洋，在海底扩张的作用下，不到两亿年就可以形成。
所以，大西洋中脊和印度洋中脊的裂谷系，不但是制造海底的场所，实际上也是大陆漂移的发源地。
当洋底扩张到达海沟处，便向下俯冲，重新返回到地幔中去。这时，洋底并不相邻大陆向两侧漂移。
像太平洋这样古老的大洋，其洋底处在不断新生、扩张和潜冲的过程中，只需两亿年左右，洋底就可以更新一次。
所以，无论是新生的大西洋和印度洋，还是古老的太平洋，它们的洋底地壳都十分年轻，不老于中生代。
从1968年，美国第一艘全球航行海洋船“格洛玛·挑战者”号起航，经过历时四年的考察，获得了极其丰富翔实的海底资料，为“海底扩张说”提供了直接观察的科学根据。
更为重要的是，这一发现为大陆漂移说提供了“动力源”的解释，魏格纳所期待的“漂移理论中的力源”终于被发现了。
1965年，英国学者威尔逊勾勒出了板块构造的最初轮廓，最先提出了“板块构造学说”。
威尔逊指出，在中脊与中脊、中脊与岛弧（海底），以及岛弧与岛弧之间都可以由转换断层连接起来，中脊、转换断层、岛弧——海沟系这三种构造活动带就好像没有端点，它们连绵不断地从一种活动带转换成另一种活动带，直到最后封住自己的端部。
这样，整个地球表层就被这种首尾相连的活动带分割成若干巨大的板块。
1968年6月，法国地球物理学家勒皮雄把板块旋转运动的研究又向前推进了一步。
勒皮雄把全球板块概括为六大板块：欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块、南极洲板块和太平洋板块。
在这些板块下面有一层很厚的炽热流体，海洋中脊的裂谷就是这个被称为“软流层”的炽热流体不断对流上升的部位，也是板块的分界之一。
浮在软流层上面的板块，无论是大陆还是洋底，就像大海中随流漂移的船只一样，向各个方向移动，形成了多板块之间的互相碰撞或俯冲，引起了沧海桑田的海陆变迁。
当两个板块相对撞击时，如果是海洋板块碰到大陆板块，就会插入大陆板块下面；如果相撞的两个都是大陆板块，那就会互相顶撞，发生强烈的挤压，使地层发生褶皱，崛起成为山脉，而这两个板块则通过火山岩浆活动和挤压作用，逐渐合并成一块。
随着地球的演化，有的板块合并在一起，有的板块则分裂开来，分裂以后又向相反方向漂移开去。
这就是大陆漂移学说的理论。
由于板块构造说已发展到全球规模，把大陆和海洋统一在同一系统之下一起探索，所以，它又被称为“新全球构造”理论。
大陆漂移、海底扩张、板块构造，这三个学说的诞生，标志着从魏格纳开始的地球科学的革命终于进入了一个新的历史时期。
两大研究
李四光最早进行研究的是含煤地层中古代生物演变历史。由于他当时经常带领学生到河北省南部的六河沟煤矿实习，他深知要想搞清矿产生成规律，一定要弄清地层划分的状况。
由于主要造煤时代是石炭纪，因此，对石炭二叠纪地层中所含的微体古生物化石标本的研究，就成为这项研究的基本工作。特别是对栖居浅海海底的单细胞动物的研究更为重要。
我国石炭二叠纪地层分布很广，是世界上主要的地区之一。因此，对比研究各种化石的形态、特征，确定它们种属演化的关系，是详细划分石炭二叠纪含煤地层不可缺少的一个重要依据。
但是，这种微体古生物的鉴定工作艰巨而细致，先要把标本切成薄片，再磨到十分之几毫米厚，然后用显微镜观察。
李四光通过对大量化石的鉴定，创立了鉴定的十条标准。他自己用这个标准定出了20多个新属，并于1927年出版了专着。
由于这项研究所取得的成果，李四光荣获母校伯明翰大学的博士学位。
李四光在研究的同时，还开始了另外一项非常有意义的工作，那就是对第四纪冰川的研究。
地球发展史上曾经有过几次大冰期，那时候，地球上的许多地方被冰雪覆盖着，当天气变暖时，冰雪便融化，这样就形成了冰川。最近的一次冰川是发生在两三百万年前的第四纪，所以称之为第四纪冰川。
1921年夏春之交，李四光带领学生到河北省邢台沙河县进行野外实习，发现了一些奇怪的石头，它们不像是水冲下来的，石头上又有明显的擦痕，很像冰川条痕石，因此，李四光推测，中国可能存在第四纪冰川。
同年6月和7月，李四光头顶烈日又到山西大同盆地进行煤田地质调查，又一次发现冰川作用的遗迹。
于是，李四光以这两次观察到的现象为内容，发表了《华北晚近冰川作用的遗迹》的报道，打破了中国近代冰川研究方面的沉寂局面，对外国人认为中国不存在第四纪冰川的观点提出了挑战。
某些外国地学家对此采取了轻蔑和冷漠的态度，大自然的复杂的多样性也确实为寻找更多的证据设置了许多难以克服的困难。然而，李四光没有被困难吓倒。
人们认为中国没有第四纪冰川现象的一个重要原因，是因为这个地区从第三纪直到今天，一直被认为是属于干旱性气候，因此没有冰雪覆盖的可能，也谈不上冰川。
可是，李四光自从找到了冰川条痕石以后，他开始考虑，在漫长的干旱气候中，是否会有间歇性变化呢？为了验证这一点，也为了让更多人能接受这一事实，他决定寻找更多的冰川遗迹。
十年以后，他四赴庐山实地考察，冰川的擦痕又一次次地展现在眼前。
1936年8月，第四次赴庐山时，他索性把家搬到庐山。
庐山的不同寻常的地貌，特别是牯岭西谷一块巨石矗立在另一巨石上的奇特景象，给了他非常大的启示。
其后，他又做了大量详细周密的调查，不光得出庐山有大量冰川遗迹的结论，而且认为中国第四纪冰川是山谷冰川，并且可以划分为三次冰期。
李四光还亲自到黄山，去进行实地考察。在黄山，他同样获得了冰川作用遗迹的宝贵资料。
1936年9月，李四光发表了《安徽黄山之第四纪冰川现象》的论文，这篇文章和几幅冰川现象的照片，引起了中外学者的注意。
德国地质学教授费斯曼到黄山看罢回来赞道：“这是一个天翻地覆的发现。”李四光数十年的含辛茹苦，第一次得到了世人的承认。
李四光对于中国第四纪冰川的潜心研究，在1937年完稿的《冰期之庐山》中得到全面阐述。
尽管直到今天，关于中国是否存在第四纪冰川，仍然有着激烈的争论，但是，李四光作为一个科学家，开创了中国第四纪冰川的新的学术研究方向。
人们不能不叹服炎黄子孙超人的胆识和坚韧不拔的力量。
地质力学原理
李四光早年在做研究时，还发现了另外一个重大的问题：在同一个地质时代里，华北地区以陆相沉积（历史上没有被海水淹过的陆地）为主，间有海相沉积（历史上地层被海水淹过的地区）薄层；华南地区则以海相沉积为主，越往南，海相沉积越厚。
这就说明，在那个时期，海水的进退，南北的差异相当大，南方有海浸的现象，北方则有海退的现象。
为什么在同样一个地质时代，海浸、海退竟然有这么大的差异呢？李四光从此开始对这一现象进行了艰苦的探索和研究。
李四光首先就断然否定了当时地质学家所流行的一种说法：地球表面的海水运动是全球性的，要升都升，要降都降。
因为按照这种观点，就无法解释在同一个地质时代里，北方海退、南方海浸的现象。他再翻阅国外的有关资料，发现国外也有类似的现象，以北半球来说，南方海浸，北方海退，海水由两极涌向赤道；而经过若干的时候，又出现相反现象。
于是，李四光提出了自己的观点，海水不但有垂直运动，而且有水平运动。水平运动则是由于地球的自转速度，在漫长的地质时代中，反复发生时快时慢的变化的结果。
1926年，李四光发表了《地球表面形象变迁之主因》的论文，系统地阐述了地球自转速度的变化是引起地球表面形象变迁的主要原因，提出了推动地壳运动的主要力量是在重力控制下地球自转的离心力。
李四光认为，这种离心力不光影响海水的运动，而且影响地壳运动，造成地壳的褶皱、沉降和断裂……这种把应用力学引入到地质学中，用力学观点解释和研究地壳构造和地壳运动的规律的科学，就是李四光创立的地质力学。
