1796年，史密斯当选为一个农业协会的会员，从而有机会跻身正规专家之列，同其他对岩石感兴趣的学者交流思想。作为一名地质工程师，史密斯常常外出考察，有时一年的行程就达16万公里以上。他把他所有的钱和时间都用在了旅行搜集地质资料上。1815年，史密斯的划时代的杰作——《英格兰和威尔士地质图》终于出版了，这是英国第一张地质图，也是世界上的第一张地质图。目前英国的地质图与史密斯当初绘制的图只有细微的改动。当时，史密斯的经济非常困难，为了出版这份图，他不得不将自己多年来所收集的化石卖给了伦敦的不列颠博物馆。
一年之后，史密斯又撰写了《根据有机物化石所鉴定的地层》，这本书实际上是他发现的“化石层序律”的总结。他在这本书的序言上写道：“有机体化石及其产地，可以被所有人，甚至不识字的人所认识，而这些化石则为认识土壤和土壤以下的岩层从各方面提供很好的线索。”这几句简单的话，说明了一个真理，科学并不神秘。任何客观事物都可以认识，而且任何人都有条件去认识它。在这本书里，他还写道：“一切地层都是在海底沉积的，每一层都含有它形成期间的海生动物遗体。因此，每一地层都含有它特有的化石，大多数情况下，根据这些化石就能确定不同地点的地层是否同时形成的问题。”这段简明扼要的阐述，也就成为他的“化石层序律”的基本概念。直到今天，这一规律仍然是野外地质考察的基本手段之一。
1839年8月，史密斯在赴伯明翰出席科学会议的途中去世了。他生前获得的荣誉至今不衰，被公认为是地层学的奠基者。
每一层岩石都是无声的历史，一套地层就是一部长长的历史。史密斯为人类打开了这本地层之书，用他敏锐的观察和不懈的追求，将书中的文字翻译成人类能懂的语言。史密斯的发现给我们以深刻的启示：真理就在你的身边，只有善观察、勤思考、积极探索的人，才能最终发现真理。
近代地理学的奠基人洪堡德
在南美洲哥伦比亚的腹地，一位青年学者在当地印第安人的帮助下找到了一些位于平原上的小丘。这些小丘高出地面七八米，丘顶都有一个凹陷口，每隔一段时间，就会有一股强烈的气流伴随着泥浆从中喷薄而出。青年学者对此做了认真的观察记录和气体采样，并留下了地学历史上第一份关于喷发泥火山的精确记录和科学分析。这一幕发生的时间是在200多年以前，这位青年人就是日后闻名于世的德国科学家——洪堡德。
洪堡德出生于德国首都柏林的一个地主贵族家庭。他的父亲是普鲁士军队的一名军官，在洪堡德10岁时就死去了。洪堡德和他的哥哥是由母亲带大的，母亲为他们请了最好的家庭教师，这为他们奠定了古典文学和数学的良好基础。母亲并不赞成洪堡德参军，而坚持要他学习经济，希望将来做个政府文职人员。幸亏洪堡德的家庭数学教师把他介绍给聚集在柏林的一个知识分子沙龙，这里经常有一些著名的学者在那里进行科学演讲，还包括一些示范实验。加上洪堡德与生俱有的一种几乎对各种新鲜事物的极度好奇，把他引向了科学的道路。当洪堡德进入法兰克福一所大学读书时，他已经对物质世界各个方面很感兴趣了。可是他只读了一个非常短的时期，在他的母亲的坚持下，他又回到柏林大学学习工厂管理。然而他利用这段时间增加了希腊文的知识，甚至开始学习植物学。
1796年，洪堡德母亲去世，他继承了一笔小小的遗产，足以应付生活所需。于是他毅然决定离开舒适的生活环境，筹划去美洲进行长途科学考察旅行。
1799年6月5日，洪堡德和法国植物学家邦普兰踏上“毕查罗”巡航舰扬帆起航，从西班牙的卡塔纳港出发，开始了他一生中具有重要意义的美洲之行。在这次科学考察和旅行中，洪堡德先后到过委内瑞拉、古巴、哥伦比亚、厄瓜多尔、智利、墨西哥、美国等许多地方，亲自察看了南美洲热带森林的自然景象和由于人为破坏而导致的湖面缩小、泉水干涸的不良现象，还考察了厄瓜多尔的火山以及动植物随着纬度和海拔高度而变化等诸多自然现象。其间他还专门对古巴、墨西哥的政治和经济状况进行了调查。1804年6月26日，洪堡德结束美洲之行，回到了欧洲。这次为期5年的科学考察，使洪堡德得益匪浅。他通过自己的辛劳收集到的各种动植物标本和岩石标本，以及沿途观察所记录的大量日记、图画等有35大箱，它们都被分批运到巴黎和伦敦。洪堡德这一不平凡的经历，使他一下子成了时代的英雄。人们赞赏他的牺牲精神和对知识的不懈追求。当时洪堡德在欧洲成了仅次于拿破仑的著名人物，人们像期待凯旋的将军一样欢迎他归来。
返归欧洲后不久，洪堡德和邦普兰便留居在巴黎，埋头分析整理带回来的35箱科学资料，先后达20年之久。后来，洪堡德写成了30卷本的《新大陆热带地区旅行记》。1827年，洪堡德回到柏林。这时，他的私人财产由于他的旅行和印刷发行他的科学论著而耗尽了。他只好接受了普鲁士王宫一个宫廷大臣的职位。两年以后，洪堡德又应俄国沙皇的邀请，去了圣彼得堡。这时的洪堡德已年过花甲，但仍壮心不已，他骑马乘车跨越险峻的乌拉尔山脉，考察了广袤的西伯利亚，从叶尼塞河直到中国边界处的阿尔泰山脉，并在归途中考察里海。此次北亚之行，为期半年，行程15480公里。洪堡德在途中十分注意温度的观察，他清楚地看到在同一纬度上气温因为离海洋的远近而不同。回到圣彼得堡以后，他力劝沙皇建立起一个气象站网来定期记录天气情报，沙皇答应照办。到1835年，俄国气象站网已从圣彼得堡往东一直设立到北美洲阿拉斯加沿海的一个岛屿上。洪堡德后来根据这些观测站资料，在1845年制成第一幅世界年平均等温线图。
洪堡德从俄国回到柏林后，每天伏案十几个小时，致力于他一生艰苦跋涉和辛勤研究的结晶——《宇宙》一书的著述。这是一部意在包罗万象地描绘地球的书。的确，在洪堡德以前，没有任何一个人像他那样充分地认识过世界；也没有任何一个人，具备如此丰富的知识来撰写这样一部巨著。
《宇宙》共5卷，第1卷于1845年出版，当时洪堡德已76岁了。第5卷则是在他死后根据他遗下的大量笔记复印的。1859年5月6日，这位90岁高龄的老人离开了他生活的世界，到另外一个世界旅行去了。他去世以后，世界各国一直把他作为科学文化名人纪念他。1946年德意志民主共和国还把古老的柏林大学命名为洪堡德大学。
洪堡德是一个时代的顶峰，也象征着一个时代的结束。他从直接观察事实出发，运用比较法，揭示了自然现象间的因果关系，从而对僵化的自然观有所突破，在自然地理方面打开了缺口。《宇宙》一书的问世，被公认为是近代地理学形成的标志。由于洪堡德的巨大影响，德国地理学一度成为西方地理学的中心。
阿加西斯揭示冰川运动
在欧洲的大部分地区都可以看到一个非常奇怪的现象：孤零零地散布着几块与周围的岩层绝不相同的大岩块。在尊奉上帝的年代，这个现象被看做是诺亚洪水的产物。第一个指出它们是冰川作用产物的人叫阿加西斯。
阿加西斯1807年生于瑞士。年轻的时候，阿加西斯主要从事鱼类学研究，并出版过巨著《关于鱼化石的研究》。随后，阿加西斯开始研究阿尔卑斯山冰川的运动和作用。他亲自去冰川实地考察，探查冰的结构和运动状态。1839年，阿加西斯发现，一间1827年建造在一条冰川上的小屋已经沿冰川下移大约一英里的距离。于是他在这条冰川上，横向笔直地打了一排标桩。过了两年，他发现这些标桩有了一段相当可观的位移，而且变成了U字形。
1840年，阿加西斯出版了《冰川的研究》一书，提出了地球曾经历过一段冗长而恐怖的冬季——冰河期。他是这样描写冰川活动对地形的影响的：“欧洲大陆表面曾经装饰着热带植物，成群的大象、巨大的河马和各种巨型食肉猛兽漫游在丛林与湖泊边缘，后来这一切被突然埋进了厚重无比的冰层下面。这种冰冻地层覆盖着平原、湖泊、大海和高原，原本充满生机的大自然突然停止了喧嚣，万籁俱寂，泉水冻住了，河流凝固了，太阳从冰原的地平线上升起，阳光融入隆冬的寒风，偶尔可听到冰面出现裂缝时的崩碎声。”在阿加西斯看来，现在俄国西伯利亚的冬季气候，曾一度延伸到了原本郁郁葱葱的印度和非洲热带地区，正是冰川的作用，才把一些巨大无比的巨石搬运到了大陆各处，形成了现在的冰川漂砾。阿加西斯反对达尔文的进化论，错误地认为冰期时冰盖毁灭了地球上所有的生命，以后的生命是上帝创造的。
现在已经知道，阿加西斯向人们提示的冰河期不止发生过一次，在地球的历史上曾经多次发生。最后一次冰河期来临的时候，地球的年平均气温曾经比现在低10℃～15℃，全球有1／3以上的大陆为冰雪覆盖，冰川面积达5200万平方公里，冰厚有1000米左右，海平面下降130米。此后，气候转暖，海平面上升，大地又恢复了生气。现在地球的冰总共大约3000多万立方公里，覆盖着10%的陆地。其中86%构成了南极洲冰川，10%成了格陵兰冰川，余下的4%则构成冰岛、阿拉斯加、喜马拉雅山、阿尔卑斯山以及其他一些地点的冰川。冰川虽都是些巨大的固体冰块，但却像个站不稳的巨人。在重力作用下，由高向低缓慢流动，速度一般每昼夜在1米以上。快的能达到每昼夜20米。正是冰川用它那流动的身躯把一块块的岩石带到了异国他乡。
1846年，因阿加西斯在鱼化石方面的研究成果，被邀请去美国波士顿讲学。这次讲学的成功，加上他希望研究北美大陆博物学的迫切心情，先是使他延长了居留的期限，接着又决定无限期地居住下来。1861年美国内战开始时，为了表示他对北方的同情，阿加西斯加入了美国国籍。后来，他在北美也找也到了古代冰河作用的痕迹。此外，他还成功地探查出一个已经不复存在、但是曾经一度覆盖北达科他、明尼苏达和曼尼托巴的古代湖泊。
1873年，在为美国培养了整整一代博物学家后，阿加西斯去世了，人们从瑞士运来一块重达2500吨的冰碛石（曾冻结在冰川中的石块），放在他的墓前，作为纪念碑。他的名字，被镌刻在了许多地质学纪念碑上，甚至在火星和月球上，也有不少以他名字命名的地质名称。
任何新学说的出现都会遭到权威们的激烈反对。直到阿加西斯辞世时，“冰川理论”的支持者也寥寥无几。而到了20世纪，冰川学已成为地质学的一个主要分支，出现了包括李四光在内的一大批冰川学家，阿加西斯开创的冰川学领域也得到了更多地质与古生物学证据的支持。普尔热瓦尔斯基的探险之旅
从19世纪到20世纪初，极富领土扩张野心的沙皇俄国，曾派出一批又一批由现役军官组成的探险队，对我国西北地区进行一系列“科学”考察。一些探险家们成了沙俄对华渗透和领土扩张的先驱，这其中就包括曾在我国新疆发现了普氏野马的普尔热瓦尔斯基。
普尔热瓦尔斯基出生于军人世家，身为职业情报军官的他，还是一位自学成才的自然博物学家，爱好收集野生动植物标本。早年作为情报军官考察远东及中国东北时，他不仅在兴凯湖、乌苏里江一带绘制了地形图，采集了大量的动植物标本，还记下了详尽的考察日记。他的工作得到俄国皇家地理学会的积极肯定和鼓励，被授予一枚银质科学奖章。这极大鼓励了他的探险热情。
1870年，受军方和皇家地理学会的资助，作为俄军总参谋部军官的普尔热瓦尔斯基开始了第一次探险。他从靠近蒙古边境的俄国城市恰克图出发，经过库伦（今蒙古乌兰巴托）来到北京。此后，他往北抵达呼伦湖。他被呼伦湖的美丽倾倒，为呼伦湖绘制了一幅全景图。然后他再上路拐往南行，来到包头。不久，他又穿过鄂尔多斯高原，往西南进发，考察了青海湖。离开青海湖后，普尔热瓦尔斯基继续往南，深入柴达木盆地，登上了巴颜喀拉山脉，成为向黄河和长江上游挺进的欧洲第一人。他原想去拉萨，但是经费用完了，更重要的是时令已进入冬季，青藏高原早已大雪封山。普尔热瓦斯基只得中途而返，越过大戈壁，仍回到出发地恰克图。归来不久，他将这次探险经过整理编写成著名游记《蒙古，党项人的国家，以及北西藏的荒漠之地》。游记的出版即刻引起欧洲的轰动，很快被全文或者节译成欧洲许多国家的文字，并一版再版。普尔热瓦尔斯基也就在一夜之间成了欧洲的名人。
普尔热瓦尔斯基的第二次探险是在1876年。这一次，他从伊宁出发，沿伊犁河谷地前行，沿途满目苍翠，杨柳依依。他跨越了天山山脉，又从库尔勒涉过塔里木河，发现了喀喇布朗和喀喇库什两个湖泊。湖水很浅，有的地方都已底朝天。但这里野生动物很多，有好些连普尔热瓦尔斯基这位颇有造诣的业余生物学家也叫不出名来。普尔热瓦尔斯基怀疑这里就是神秘的罗布泊。后来他惊奇地发现，清朝《皇舆全览图》上所标的罗布泊位置，与他实地考察的位置竟相差了一个纬度。尽管他是除了马可波罗之外，唯一真正见过罗布泊的西方人，但著名的德国地理学家李希霍芬还是对此提出质疑。他认为普尔热瓦尔斯基所见并非真正的罗布泊，真正的罗布泊应该在更北边，它应该是一个咸水湖，而不是普尔热瓦尔斯基所见的淡水湖。由此引发了一场关于罗布泊地理位置及其变迁的“跨世纪的地理学大论战”。后来的考察使学术界的意见趋于一致：两人都没错，原因是罗布泊是一个频频变迁的湖泊，其位置受流入湖内水量的多寡的影响。
普尔热瓦尔斯基的第三、第四次探险，目标都是西藏。与当时来华的许多西方探险家一样，普尔热瓦尔斯基的行为也表现出强烈的殖民主义色彩。在考察过程中，他对当地居民极不尊重，稍不遂意，就诉诸武力解决。一次，在考察长江源时，普尔热瓦尔斯基率领的考察队与果洛部落人发生冲突，发生两小时枪战，结果普尔热瓦尔斯基一方武器先进，打死了不少藏民。后来，考察队深入西藏腹地，到达离拉萨只有270公里的地方，但遭到当地驻军的阻止，考察队最终被赶了回去。以到达被西方世界视为秘境的拉萨作为最高愿望的普尔热瓦尔斯基，终究也未能实现这个目标。
