有了“实践与假说”这把认知地球的钥匙，有了“归纳与论证”这种地球科学的研究方法，有了“梳理与升华”这条感性向理性回归的路径，科学家们通过实践、认识、再实践、再认识的循环往复，终于走出了众说纷纭甚至拳脚相加的“战国时代”，从对地球在构造演化过程中所发生的重大事件的认识出发，以这些事件的发生机制与发展过程为着眼点，把地球物理学和数学模型的反演纳入到地球科学研究的范畴，全球视野的野外观察与测量、星际范围的观测与对比，以及在数理化、天地生尺度上的实验研究与理论求证，地质学随着科学技术的发展，进入全新的信息时代。
2.2循环往复的大陆汇聚与裂解事件
关于这把解读地球发展历史事件的钥匙使用，从撕裂的南极洲和北冰洋形成过程的解释中也许可以窥见奥妙所在。南极洲和北冰洋，这两个圆形大陆、海洋与南北极点基本重合。不由使人联想到，近似规则的“圆”一定与地球绕轴自旋有关。为什么南极是大陆，而北极却是海洋？这要从“浮絮”的凝聚漂移过程说起。在地壳形成的初期阶段，液态“岩浆洋”不断向宇宙空间散发热量，当表面温度达到凝固点时，岩浆洋上就漂起一层相互独立的固体物质，我们把它叫作“浮絮”，不断凝出的浮絮漂流聚积形成最初的陆块（或古陆核）。因地球自转时的离心惯性力以极点附近为最小，浮絮很容易聚积形成以极点为中心的圆形陆块。由于北极地区的浮絮层面积大，离极地远的离心惯性力具有较大扩散力，地处末端的浮絮会带动极点周围的浮絮向四周扩散使北极点周围形成空洞，形成了今日的北冰洋。这时南极地区浮絮层的面积很小，末端未能产生裂解带动作用，而极地的微小扩能力不足以使自身破裂和扩散，这就保存了一个完整的南极洲大陆。对于南极洲和北冰洋形成过程的解释可以看出，在地球表面尚未固结期间，由“岩浆海”凝出的浮絮聚积形成初始陆块或叫“古陆核”的动力，来自于地球自转所产生的离心力。而当地球的岩石圈基本形成，这种由自转产生的离心惯性扩散能力不足以使地壳破裂，大陆漂移的动力便有地幔物质的重力分异、对流和由此产生的海底扩张来拉动。
2.2.1地幔对流、地幔柱——地壳裂解的原动力地幔对流，这一词汇在19世纪已有人提出，英国著名地质学家霍姆斯和格里格斯试图用地幔对流作为大陆漂移的驱动力。到20世纪60年代，这一观点被地质学家广泛接受，并成为海底扩张、板块移动以及地幔柱形成的重要机制。近年来的地震层析和地球化学研究成果已证实地幔流变的存在。地幔对流是一个复杂的系统，它既是一种热传导方式，又是一种物质流的运动，地幔对流可以从核幔边界上升至岩石圈底部形成全地幔对流环，也可以是分层对流，即上、下地幔分别形成对流环。在地幔的加热中心，轻物质缓慢上升到软流圈顶转为反向的平流，平流一定距离后与另一相向平流相遇而成为下降流，继而又在深处相背平流到上升流的底部，补充上升流，从而形成一个环形对流体。对流体的上部平流驮着岩石圈板块做大规模、缓慢地水平运动。在上升流处形成洋中脊，下降流处造成板块间的俯冲（见俯冲作用）和大陆碰撞。
地幔对流是一种自然对流，既是发生在地幔中的一种传热方式（通过物质运动传递热量），又是一种地幔物质的运动过程（由物质内部密度差或温度差所驱使的），是地球内部向地球表面输送能量、动量和质量的一种有效途径。由于它被认为是地球演化的最可能的驱动因素，并且与大洋中脊裂谷和大陆裂谷的形成，地表热点的分布，地震和火山活动的生成密切相关。因此，J.摩根于1972年根据夏威夷活火山热点因太平洋板块西移而在洋底留下一条由死火山形成的海山链，经年龄值4000万年的中途岛转折而成向北西延伸的皇帝海岭，一直到阿留申岛西端，年龄增至7500万年的现实情况，提出了地幔柱的概念。认为深部地幔热对流运动中的一股上升的圆柱状固态物质的热塑性流，即从软流圈或下地幔涌起并穿透岩石圈而成的热地幔物质柱状体。它在地表或洋底出露时就表现为热点。热点上的地热流值大大高于周围广大地区，甚至会形成孤立的火山。活火山热点与死火山形成的海山链，是当岩石圈板块运动时固定不动的地幔柱在板块表面留下的热点迁移的轨迹。
地幔柱估计至少来自700km或更深处，直径大致在100～250km，每年以厘米级的上升速率导致地幔顶部呈直径达上百千米的穹状隆起。地幔穹状隆起使全球产生30余个热点，这些热点大多位于洋中脊的转折拐点上。而位于南太平洋和非洲下面的两个巨型热地幔柱或叫超级地幔柱，是大陆裂解和海底扩张的基本动力。另外，在亚洲大陆之下还存在一个由俯冲物质在地幔边界堆积形成的巨型冷地幔柱，它是大陆聚合的驱动力。巨型热地幔柱和冷地幔柱相辅相伴出现，构成了现代地球物质热对流的主要方式。地幔对流所形成的超级地幔柱不断地推动着上浮板块汇聚与裂解的循环往复，这就是威尔逊旋回的发生机制，造成魏格纳所发现的“大陆漂移”现象。
2.2.2板块碰撞造山——大陆汇聚的动力机制造山运动“Orogeny”一词，来自希腊语，“oro”是山，“geny”是“genesis”的略语，诞生或起源的意思，是指地壳结构因为陆陆板块或洋陆板块发生俯冲碰撞而产生剧烈的新变化。这种变化在产生岩石高度变质变形的同时，沿大陆边缘形成拔地而起的带状山脉，故在地质学中称为造山带。如太平洋板块与美洲板块碰撞生成的北美洲大陆西海岸——科迪勒拉山脉、南美西海岸-安第斯山脉，美洲板块与欧亚板块碰撞生成的北美东海岸——阿巴拉契亚山脉和欧亚板块与非洲板块、印度洋板块碰撞生成的阿尔卑斯-喜马拉雅山脉等。板块碰撞的总趋势是板块大陆汇聚，造就新的超级大陆。这个过程是极其漫长的，需要经过至少数千万年或上亿年才能完成。对于造山运动，如果用板块漂移的思想简单概述，可以把其看作是两个板块出现相对漂移，在对接处碰撞隆起形成高山的过程。
然而，板块碰撞所产生的地应力是极为强大的，可以使运动中的大陆板块产生严重变形。如太平洋板块与欧亚大陆板块的俯冲碰撞，在东亚包括大陆架区形成如同用手触动床单那样的皱褶。例如，太平洋板块沿马里亚纳海沟一线俯冲插入到欧亚板块之后，沿俯冲带生成日本-琉球-中国台湾-菲律宾火山岛链，过岛链向西是日本海-黄海-东海和南中国海等陆缘海，在大陆东海岸上是一串由长白山-泰山-南岭等构成的山脉，山脉西部是松辽平原-华北平原-江汉平原，平原的背后是兴安岭-太行山-武夷山等拔地而起的山脉，到此受到来自印度洋板块对欧亚大陆的俯冲作用影响，仅出现如鄂尔多斯盆地、汾渭盆地和四川盆地等。这种凸凹不平，海沟与岛链、陆缘海，山脉与平原、盆地相间分布的地貌格局，地貌学中有一个专业术语，叫“盆岭地形”。
造山运动源于对板块构造的理解，板块运动的力量造成许多种现象，包含岩浆活动、变质作用、地壳融化、地壳厚度的增厚与减薄。在一个特定的造山带，其发生的任何作用取决于大陆地壳岩石圈的强度和流变学，以及造山运动中这些属性的改变。但是，除了造山以外也有其他地质作用的发生，如沉积作用和侵蚀作用。沉积和侵蚀作用多次重复地循环，以及接下来的掩埋和构造抬升，称为造山循环。总的来说，造山运动在长时间改变地质状态中扮演重要角色，造山带只是造山运动循环的一部分，侵蚀作用在循环中也扮演着重要角色。侵蚀作用会大量移除山的物质，露出山脉的根部，使造山带地壳均衡浮力的平衡加速进行。
2.2.3地壳裂解与汇聚的典型案例——超大陆与造山带基于关于地幔柱和地幔对流的理论，科学家们开始研究和解读现今全球大陆分布的轨迹，开始重建哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆的运动形式、动力学机制。这就是板块拼接、碰撞造山、拉张解体。
罗迪尼亚超级大陆复原图现今科学家相信，至少在7.5年亿前存在一个罗迪尼亚超级大陆。因为当时臭氧层尚未形成，过于强烈的紫外线致使生命不适合在陆地生存，罗迪尼亚大陆是个荒地。地质学家推测罗迪尼亚大陆的分布可能在赤道以南，以北美克拉通（劳伦大陆）为中心，在东南侧则是东欧克拉通（之后形成波罗地大陆）、亚马孙克拉通和西非克拉通环绕，南边是拉普拉塔克拉通和圣法兰西斯科克拉通，西南是刚果克拉通和喀拉哈里克拉通，在东北则是澳洲大陆、印度次大陆和东南极克拉通。基于古地磁和地质资料，大量新元古代岩浆流与火山爆发的证据在每个大陆都被发现，这些都是罗迪尼亚大陆在7.5亿年前分裂的证据。
相对于罗迪尼亚超级大陆的分裂，其形成过程就显得难以估摸。一般认为，罗迪尼亚超级大陆是由存在于18亿年前的哥伦比亚超级大陆分裂后的陆块合并形成的。古地磁学的资料证明了哥伦比亚超级大陆的存在。哥伦比亚超级大陆预测从北到南跨越12900km，从东到西最宽处4800km。一般认为是20亿～18亿年前因为造山运动形成，当时地球上几乎所有的陆地都组成该大陆。南美与西非的克拉通在21亿到20亿年前的泛亚马孙和俄波里安造山运动中合并。非洲南部的卡普瓦克拉通和津巴布韦克拉通在约20亿年前沿着林波波带合并。劳伦大陆的克拉通岩石区则在19亿年前的泛哈德逊、佩尼奥克、托尔森－瑟隆、沃普梅、昂加瓦、托恩盖特和Nagssugtoqidain造山运动中缝合；包含伏尔加-乌拉尔克拉通、科拉克拉通、卡累利阿克拉通、萨尔马提亚克拉通（乌克兰）的波罗地大陆（东欧克拉通）在19亿～18亿年前的科拉－卡累利阿、瑞典－芬兰、沃利尼－中俄罗斯、Pachelma造山运动中合并。西伯利亚的阿拿巴克拉通和阿尔丹克拉通在19亿～18亿年前的阿基特坎与中阿尔丹造山运动中连在一起。东南极克拉通和未知的陆块在横贯南极山脉造山运动中连接。印度南部和北部在印度次大陆中央构造带结合。华北陆块的东部和西部在18.5亿年前的泛华北造山运动中形成。组成哥伦比亚大陆的最后运动在18亿年前。到了约16亿年前哥伦比亚大陆开始分裂。
起始于青藏高原的昆仑-秦岭-伏牛山与大别山脉，宛如一条巨龙横亘中国大陆的中部，这就是中国中央山系、一条复合型的大陆造山带。这里至今还保存着太古宙古陆块延展与拼接、超大陆汇聚与裂解、古板块俯冲与碰撞，乃至陆内造山运动与伸展拉张、逆掩推覆等有关地壳运动的史籍档案。中国中央山系是蕴藏贵金属、有色金属和能源与建材矿产的“金腰带”，是我国大陆动力学研究的始发地。近年来，秦岭造山带存在古板块活动的构造系统已形成广泛的共识。据西北大学张国伟教授研究，作为著名的复合型大陆造山带，其现今的结构构造还受到古板块构造的动力学系统和陆内造山过程控制。扬子大陆板块的演化与华北古陆地质发展史基本雷同，不过前者多数时间在南半球飘荡，后者在赤道附近滞留，之间有广阔的海域相隔。直到4亿年前后的奥陶纪，两大板块相遇，开始俯冲、碰撞。如今，在陕西省丹凤县、河南省西峡县的崇山峻岭中还保存有“板块缝合带”“岛弧”“弧后盆地”和“大陆斜坡”等地质构造遗迹。扬子、华北两大板块碰撞拼合为一体之后，陆内造山运动开始兴起。在原板块大陆的边缘褶皱造山，绵延数千千米，横亘中国大陆中央的昆仑、秦岭、伏牛、大别山山脉隆升，浮出东方地平线。
自20世纪初期以来，地质学家们广泛地支持这样的观点，在欧洲和非洲之间曾存在一片海洋，今天看到的阿尔卑斯山系，是板块运动、碰撞造山的产物。如果把大西洋两岸现今的大陆（北美洲和南美洲、欧洲以及非洲）的轮廓拼合起来，我们可以发现在欧亚大陆和非洲之间的大海仍然存在。这个海的西端终止于这个欧洲和非洲联合大陆之间的阿尔卑斯山脉，向东张开就是地中海。这个被消减面积的古地中海，在地质学中叫“特提斯海”。对于特提斯海，也就是古地中海的原始范围和消减过程，科学家们还有所争论。但在我国的青藏高原、秦岭乃至河南省的大别山北麓，不断地有特提斯海沉积层的发现。它在证明着古特提斯海是一片面积巨大的海洋，它分割了曾经出现过的劳亚大陆和冈瓦纳大陆，曾经出现在扬子板块和华北板块之间。是喜马拉雅-阿尔卑斯造山带、中国中央造山系，把古特提斯海塑造成北面被欧洲大陆、南面被非洲大陆、东面被亚洲大陆包围，东西长约4000km，南北最宽处大约为1800km，面积（包括马尔马拉海，但不包括黑海）约为2512000km2的地球最古老、世界最大的陆间海。
