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Fue el primero que promovió la teoría de que el basalto era un producto del vulcanismo y creó una clasificación de rocas volcánicas de acuerdo con su edad y grado de alteración.
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Desarrolló la teoría del uniformismo (basándose en trabajos de Hutton), que establecía que los procesos naturales que cambian a la Tierra en el presente son los mismos que actuaron en el pasado. Dividió la era terciaria en tres periodos: eoceno, mioceno y plioceno.
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