间遇上格达费发动的政变。在培养了的兴趣以后，他离开了石油公司，并有一段时间留在义大利研究古罗马时代的火山活动和对古罗马聚落的影响。之后阿尔瓦雷茨进入哥伦比亚大学研究地中海地区的板块构造。他在义大利对古地磁学的研究使他开始研究义大利沿岸深海底石灰岩的地磁逆转；而且他和其他合作者可测定地磁逆转间隔超过一亿年。
撞击理论.沃尔特和其父亲路易斯·阿尔瓦雷茨最为人所知的就是和弗兰克·阿萨罗、海伦·米歇尔等人发现在白垩纪-第三纪地层之间富含铱的黏土层（K-T界线）。因为铱在地球表面相当少见