Плотная кора земного шара состоит, как известно, из различных горных пород, отличающихся между собой не только минералогическим составом, но и самым способом строения. Это строение, по общепринятому в науке делению, бывает: аморфным, волокнистым, неопределенным, слоистым и проч. Cамым отличительным строением можно считать последнее – слоистое, которое замечательно тем, что породы, его представляющие, ограничены двумя параллельными плоскостями, которых взаимное расстояние по отношению к их протяжению очень незначительно. Строение это можно сравнить с листами громадной книги. Слои бывают при этом различной толщины: иногда очень толсты, иногда же необыкновенно тонкие. Они составляют т. н. осадочные формации, отложившиеся, по единогласному мнению нептунистов и вулканистов, из воды. Но взгляды обоих школ расходятся относительно происхождения пород неслоистых. Нептунисты утверждали, что некоторые из этих пород, как напр. гранит, есть кристаллизационный пункт, остов земного шара, прежде всего выделившийся из воды; другая тоже значительно распространенная составная часть его, базальт, по их мнению, тоже осадочного происхождения; они допускали влияние огня только для очень ограниченной части горных пород, для лавы, которая, по их теории, образовалась расправлением земной поверхности от загоревшихся местами каменно-угольных залежей. По мнению вулканистов, все неслоистые горные породы обязаны своим происхождением, главным образом, действию огня.
Так как все слоистые породы суть осадки ила морского, то естественно, что осаждаясь из воды, они должны были отлагаться горизонтально. Между тем мы видим, что во многих местах слои наклонены под различными углами к горизонту. Это казалось вулканистам несоответствующим происхождению этих пород, хотя представитель нептунизма Вернер утверждал, что слои могут осаждаться непосредственно из воды и при наклонении их до 30°; если же встречаются более сильные наклонения, то это происходит, по его мнению, от того, что под этими слоями провалились существовавшие под ними пещеры. Хаттон же, а с ним и другие вулканисты объясняли эти явления тем, что прежде горизонтальные слои были после их образования подняты снизу подземными силами – неравномерно. Это факт, не подлежащий теперь сомнению и который мы имеем случай видеть как в малых, так и в больших размерах. В местах, где это поднятие совершилось на небольшом пространстве, мы можем тут же, по обеим сторонам перелома, видеть соответствующие части земной коры, бывшие прежде сплошным слоем, теперь разорванным. Если же приподнятое место не гора, а значительное по протяжению пространство земли, то мы можем, проезжая через нее, встречать, конечно, на значительных друг от друга расстояниях такие же слои, как в первом случае на небольшом. Конечно, не каждая страна одинаково удобна для подобных наблюдений; в иных местах пласты перекрестились при поднятии – чем разрешение вопроса запутывается и усложняется. Необыкновенно наглядно представляет это напластование в больших размерах Англия. Направляясь по этой стране от востока на запад, каждый бывает поражен правильностью смены пластов. Чем дальше на запад – тем больше встречаем пластов, которые на востоке Англии находятся на значительной глубине под поверхностью земли. Эта особенность геологического строения Англии и была причиной, почему в стране этой впервые обратили на нее внимание.
Не менее важен и самый порядок напластования слоев, так как он дает нам возможность судить об относительной древности последних. Если мы встречаем в данной местности два слоя, то естественно, что первый должен был уже существовать в то время, когда лег на него второй; иными словами – первый, т. е. нижний, древнее второго, верхнего. Эти друг над другом лежащие слои, хотя и состоят по преимуществу из глины, извести и кремнезема, отличаются, однако, один от другого различными химическими примесями и физическими отличиями: цветом, плотностью и т. п.
Вернер, исходя из положения, что земная кора представляет везде такие же явления, как в Саксонии, принимал, что самая древняя порода, кристаллизационное ядро земного шара, состоит главным образом из гранита, гнейса и сиенита. За ними следуют промежуточные породы – глинистый сланец, конгломераты; над ними – вторичные формации, и наконец – наносная земля. Впоследствии Кювье и Броньяр отделили еще третичную, и в новейшее время еще более юную формацию.