地球是人類的「母親」。人類世世代代在地球上生活、鬥爭和成長，在認識地球、改造地球的長期實踐中，逐漸產生了一門研究地球的科學—地質學。面對錯綜複雜的地質現象歷史上的地質學家曾經提出過各種各樣的假說和理論，並展開過激烈的爭論。孰是孰非，由誰來裁決呢？是實踐。實踐不僅是檢驗真理的標準，而且是唯一的標準。
1.化石是地球演變的「見證者」
十五世紀後半葉的歐洲，資本主義經濟開始萌芽和發展，人們在開發礦業、興修水利的過程中，陸續發現了許多深埋於地下的化石。化石的大量發現，引起了人們的注意。化石究竟是什麼東西？它是怎樣形成的？這些問題需要人們給以科學的解答。現在我們已經知道，化石是古生物遺體或遺蹟，它們被埋藏在地層中經過礦物質長期交替、填充等作用而形成的。化石雖然不能言語，但它卻是一部詳細記載了地球史和生物史以至人類起源的巨著。
然而，當時的歐洲，被基督教會的勢力所控制，「聖經」是最高的權威，對任何自然現象的解釋，都不許觸犯神學的利益。化石被發現以後，教會就企圖利用它來作為「上帝創世說」的證據。神學家宣稱：化石是上帝的最初意志，上帝在創造萬物之前，總得先要塑造些死的浮雕，作為藍本和模型，然後按照這些形象來製造出品類繁多的萬物，而這些藍本和模型就是化石。
這種說法對不對呢？實踐作了有力的回答。青年時代曾在義大利主持過運河設計和施工的著名學者達·文西，根據他親身參加生產實踐的體會，指出化石是由被埋藏的古代生物變成的。達·文西說，當介殼還在海岸附近的海底生活的時候，泥土把它們掩蓋了並且滲入它們的內部。久而久之，就成介殼化石；丹麥醫生斯坦諾解剖了一條剛從地中海捕來的鯊魚，用它來和一種奇怪的化石進行比較，發現這種化石是古代鯊魚的牙齒和骨骼；還有人不遠千裡，把根莖完整的非洲棕糊代石運到歐洲，並將化石的內部組織打開供人觀看，來證明這種化石是由古代棕櫚石化而成的。科學實驗的事實，駁斥了宗教的臆造。
達·文西和斯坦諾關於化石的正確解釋，為越來越多的實踐所證實。十六世紀以後，神學家被迫變換了手法，他們把化石和「聖經」上記載的一次世界性的摩西洪水的故事掛起勾來，宣稱化石是上帝降洪水時罹難者的屍體不僅神學家這樣宣傳，地質學界也有人抱有同樣的觀點，佘赫澤就是其中的一個佘赫澤是瑞典的地質學教授，他對地質學的發展曾有一定的貢獻，但是他認為遠離大海的陸地上所發現的化石，是由於生物在世界洪水大泛濫時淹死而形成的。他把從採石場挖掘出來的一具大化石，當作反宗教的「罪徒」的遺體，餘赫澤說，這是「親眼見到過那次大泛溢的人們當中的非神論罪徒之一」。然而，實踐是最公正的裁決者，原來餘赫澤發現的大化石，並不是什麼「上帝所詛咒的人類遺體」，只是一具龐大的四腳蛇的化石，它的近親至今還在亞洲的某些地區生活著！
後來，英國地質學家史密斯，在開掘運河的生產實踐中，取得了大量的化石，並進行了科學的研究，提出了運用化石劃分地層的概念，並且利用化石來評定不同地點不同層位的地層相對年代間題。從此，化石作為漫長的地球演變史的「見證者」，為人們研究地質學提供了診貴的資料。
2.水成派」和「火成派」之爭
現在我們知道，地球表層的巖石圈，是由三種不同的巖石構成的：「水成的沉積巖，「火成」的巖漿巖以及由這兩種巖石經過變質作用而形成的變質巖。這是人們經過長期的實踐而總結出來的。在地質學史上，圍繞巖石的成因問題，特別是針對火成巖漿巖的成因問題，展開過一場「水成派」和火成派」的激烈爭論。
水成派的首領是維爾納，他是德國薩克森地方的個名叫弗萊堡礦業學院的教授，維爾納對地質學有傑出的貢獻，他首創了礦物分類法，提出了按成分區別若石的方法，並使地質科學系統化，而且，地質學作為門課程也是由維爾納在1775年首次開出的。因此，維爾納是十八世紀歐洲的一位享有盛譽的地質學家，很多人從歐洲各國到弗萊堡礦業學院來聽他講課，不久，在維爾納的周圍就形成了一個地質學派，象著名的地質學家洪堡德、布赫等都是他的學生。
維爾納根據化學家波義耳關於飽和溶液中晶體沉澱的實驗，建立了巖石成因理論，維爾納認為，地殼上的所有巖石，都是從原始的海水或洪水時期沉積出來的，甚至象花崗巖、玄武巖一類的巖石，也是藉助於水中的各種鹽類的結晶作用而形成的。維爾納否認在漫長的地球史上有過火山的現象，而且把現代的火山活動解釋為煤和硫磺在地下燃燒的結果。他認為玄武巖是地下煤和硫磺燃燒後的灰燼，而不是火山活動的產物。維爾納的理論很快被傳播開來，並成為當時地質學上的「權威」學說，而以維爾納為首的學派，被人們稱為「水成派」。
1788年，出了個「水成派」的對頭英國地質學家哈電，他強烈反對維爾納的水成論，提出巖漿巖是由高溫的巖漿冷卻結晶而成的觀點，由於哈屯引進巖漿作用，並用以解釋巖漿巖的形成，因而人們稱之為「火成派」。
可是，純理論的爭論是不能解決間題的，只有實踐才是檢驗理論真偽的唯一標準。火成派在實踐中發現巖脈的存在，並看到穿插在其他巖石與圍巖相接觸的地方，有明顯的烤焦現象。英國業餘科學家霍爾，在利斯的一個玻璃工廠裡看到，如果讓熔融的玻璃非常緩慢地冷卻，它就結晶化，並變成不透明體，而如果讓它很快地冷卻，就會變成透明的玻璃狀態。霍爾從中得到啟發，他覺得熔巖也是如此，於是他從維蘇威火山和埃特納火山弄到了一些熔巖，放在鐵廠的高爐中熔化如果慢慢冷卻，就得到象玄武巖那樣的結晶質；如果突然冷卻，則得到玻璃狀的巖石。霍爾這個模擬實驗，揭示了巖漿巖生成的機制。地質學家德馬列在法國中部的一個採石場裡，發現了黑色的典型的玄武巖他順著這個巖體追索下去，最後到達一個火山口，這有力地證明了玄武巖的火成成因。德馬列不願意作無休止的辯論，只是說：「你去看看吧！
在大量的科學事實面前，「水成派」維爾納的大弟子布赫開始懷疑他老師的觀點，後來他到德國、義大利的一些火山地區作了詳細調查之後，發現這些火山區並沒有煤層，根本談不上煤的燃燒。另一個弟子洪堡德遠渡重洋，到拉丁美洲進行地質考察，他登上厄瓜多首都附近的皮晉查火山，親自俯伏在火山口的邊緣進行觀察得到了許多第一手材料。在事實的教育下，布赫和洪堡德認識到巖漿巖的水成成因說是錯誤的，轉而贊同哈屯的理論，水成派就這樣從內部瓦解了。