1. 대륙 이동
암석이 갖고 있는 자연 잔류 자기를 측정함으로 그 암석이 마그마에서 굳은 시대의 지구 자기 방향을 알 수 있습니다. 옛날 지구 자기의 성질이 현재와 같았다면 암석의 고지구 자기에서 옛날의 극 위치를 알 수 있습니다. 지구 자기의 극이 움직이지 않고 대륙의 위치도 움직이지 않았다면 이렇게 구한 옛날의 북극, 남극의 위치는 현재의 남극, 북극 주변에 분포할 것입니다. 그러나 실제로는 그렇지 않습니다. 유럽의 암석에서 구해진 지구 자기 극의 위치는 암석이 만들어진 시대마다 다른 지점에서 옵니다. 만약 다른 대륙, 이를 테면 북아메리카의 암석에서 구해진 고지구 자기 극 위치가 유럽의 암석에서 구해진 것과 같은 위치에서 구해졌다면 그것은 지축의 이동을 나타내는 것이지만, 대륙의 이동을 나타내는 것이라고는 할 수 없습니다. 그래서 시험 삼아 베게너가 말했듯이 유럽과 북아메리카가 서로 운동했다고 생각하면 이 두 고지고 자기는 한 곡선으로 뭉쳐집니다. 같은 것이 한 점에 있어서 고지구 자기의 자료에서도 주장되어 왔습니다. 대륙의 이동과 극이동과는 밀접한 관련을 갖고 있습니다. 현재 적도 지방에 있는 지층에서 빙하 자국이 발견되었다고 해서 그것이 그대로 이 지층이 과거에 극에 있었다는 증거는 되지 않습니다. 베게너는 이 점에 대해서 오히려 극이 움직였다고 하는 것은 대륙 이동의 증거가 된다고 생각했습니다. 현재의 남극에는 석탄층이 존재합니다. 석탄이 된 식물이 반드시 아열대에서 자랐다고는 할 수 없지만 현재의 남극에 비하면 온난한 기후였을 것이 틀림없습니다. 이와 같은 옛날 기후를 조사하는 학문을 고기후학이라 하는데 고기후학에 의해서도 대륙 이동설의 뒷받침이 됩니다. 1960년대, 두 사람의 지질학자 헤스와 디츠가 독자적으로 해저 확장설을 주창했습니다. 그들은 홈스의 생각과 거의 같았습니다. 맨틀 안에는 1년에 수 cm의 속도로 대류가 있다고 생각합니다. 이 대류 상승류는 중앙해령을 형성하며, 여기서 나온 물질이 새로운 해저를 만들어 대류를 타고 양쪽으로 흘러갑니다. 해구에서는 맨틀 대류가 하강류로 되어 있으며, 여기서 오래된 해저가 맨틀 내로 가라앉습니다. 이 때문에 해저 나이는 어느 정도, 해령에서 해구까지 이동하는 시간보다 오래될 수 없습니다. 이것은 해저 퇴적물이 적다는 것을 잘 설명해 줍니다. 바다가 생긴 이래 해저 퇴적물이 계속 쌓였다면 그 두께는 20 km 또는 그 이상이 되어 있어야 합니다. 그러나 현재 인공 지진으로 관측된 퇴적물의 두께는 1km 이하입니다. 이는 해저 확장설에 의해 오래된 퇴적물이 해저 지각과 함께 해구로부터 맨틀 속으로 가라앉았다고 생각하면 합리적인 설명이 됩니다. 대서양 양쪽 대륙, 아프리카 대륙과 아메리카 대륙은 대서양 중앙 해령에서 해저 확장에 의해 현재 대륙 이동을 하고 있습니다. 태평양에도 동태평양 해령에서 새로운 해저가 생기고 있습니다. 지구 표면적은 변하지 않으므로 이 해저 확장에 의해서 대서양이 확장된 만큼 태평양이 줄어들어야 합니다.
2. 판 구조론
대륙의 이동할 때 그 모양을 바꾸지 않았다는 것에서 대륙도 해저도 마치 단단한 판과 같이 형태를 바꾸지 않은 채 이동한다는 생각이 생겼습니다. 즉 지구 표면은 여러 개의 단단한 판에 의해 덮여 있고, 이 판들이 변형하지 않고 운동하는 것입니다. 이와 같은 생각을 판 구조론이라 합니다. 판과 판의 경계는 해령과 해구입니다. 해령은 판이 새로 만들어지는 곳이며 해구는 낡은 판이 가라앉는 곳입니다. 이와 같은 경계에서 판은 크게 변형하고 있으나 판면적의 대부분을 차지하는 그 밖의 곳에서는 거의 변형하지 않고 이동할 뿐입니다. 판의 운동은 지구 중심을 지나는 어떤 축주 위의 회전으로 나타내어집니다. 변환 단층은 판의 회전축에 대한 선에 평행이 됩니다. 따라서 변환 단층의 방향에서 회전축의 위치를 알 수 있습니다. 회전 속도는 지구 자기의 줄무늬를 써서 해령에서의 해저 확장속도에서 추정할 수 있습니다. 같은 한 개의 판도 회전의 극에 가까운 곳에서는 운동 속도가 작고, 적도에 가까울수록 빨라집니다. 그러므로 판의 회전축을 축으로 한 메르카토르 지도를 만들어 판의 운동방향과 속도를 화살표로 나타내면 화살표는 위선에 거의 평행이고, 그 크기는 적도에 가까울수록 큽니다. 단 , 주의해야 할 것은 해저의 확장 속도라는 것은 두 판 사이의 상대 운동의 속도이므로 구해진 판의 운동은 모두 상대 운동이라는 점입니다.