Основание новой отрасли науки положено в сочинении Очерк географии растений (Essai sur la geographic des plantes — 1805), опубликованном Александром фон Гумбольдтом и Бонпланом по возвращении их из путешествия по Америке (1799–1804).
По палеонтологии растений появилось несколько сравнительно мелких очерков, зато труды Кювье, и в особенности его Речь о революциях земного шара (Discours sur les revolutions du globe) в предисловии к Исследованиям (Recherches — 1812), дали новый толчок геологическим изысканиям.
Развивая свои прежние работы в большом Трактате по минералогии (Traite de mineralogie — 1801), Гаюи тем самым окончательно открывал новую эру для минералогии, в основу которой положил кристаллографию. В то же время немецкий ученый Вернер (1750–1817) в Фрейбергском горном училище развивал свои методы, в течение некоторого времени как бы уравновешивавшие идеи Гаюи. Основываясь исключительно на внешних признаках минералов, которые могут быть установлены без посредства каких-либо искусственных приборов, Вернер сумел определить эти признаки с точностью, дотоле неслыханной, и вместе с тем установил принцип методического определения. Он хотел образовать три отрасли науки: ориптогнозию[126]
— учение о минералах и искусстве горняка, геогнозию — учение о веществах, входящих в состав земной коры, геогению — теорию образования земного шара. В этой области Вернер придерживался теории водного происхождения пород и считается основателем «нептунизма».Во Франции и в Англии преобладали идеи Эпох природы (Epoques de la Nature) Вюффона; ученые склонялись в сторону теории, приписывавшей главную роль действию центральной теплоты земного шара — «вулканизма». Теория земли (Theorie de la Terre — 1795) Геттона и дополнения к ней Плейфера (1802) особенно выделяются как попытки объяснить превращение земной коры причинами, аналогичными с теми, какие мы наблюдаем в наше время при землетрясениях и вулканических извержениях. Вместе с тем Геттон и Плейфер не упускали из виду нынешнего состояния сравнительной устойчивости земной коры. Спор между «нептунистами» и «вулканистами» сосредоточился главным образом на вопросе о происхождении базальтовых пород. Видный французский геолог Доломьё (1750–1801), «вулканист», все же признал, что некоторые из этих пород водного происхождения и что только часть их может быть отнесена к вулканическим.
Школа Вернера пала под ударами его блестящих учеников, Александра фон Гумбольдта (1769–1869) и в особенности его друга Леопольда фон Вуха (1774–1853). Последний, начавший в 1798 году с Италии и Оверни свои бесконечные путешествия, быстро отказался от своих первоначальных убеждений, после того как исследовал чисто вулканические области. В Швеции Бух констатировал случаи поднятия почвы без извержения и сделал их исходным пунктом своей теории, которая была им в обобщенном виде сформулирована лишь в 1822 году. С другой стороны, наблюдения Вуха над образованием доломитовых масс в Тироле положили основание учению о метаморфизме, которое дало возможность разрешить большинство вопросов, составлявших предмет спора между «нептунистами» и «вулканистами».
Палеонтологические открытия Кювье заставили ученых обратить главное внимание на другие вопросы. Кювье задался целью определить порядок последовательности различных пластов водного происхождения по их ископаемым. Он разрешил проблему в общих чертах и сумел установить существенное отличие пресноводных отложений от отложений морских. Учение Кювье заключало в себе два недостатка. Последовательные геологические эпохи, по его теории, отделены друг от друга катастрофами, которые совершенно уничтожают фауну предыдущего периода; после катаклизма появляются новые виды. Кювье считал возможным доказать, что последняя крупная и внезапная катастрофа произошла пять или шесть тысяч лет тому назад. Во всяком случае, благодаря категоричности этих утверждений Кювье стало возможным наметить вопросы, из-за которых неизбежно должна была впоследствии возгореться полемика.