סלעים שמוצאם געשי נחשבו בעיני פילוסופים מימי הביניים לכאלה שנוצרו בסביבה ימית, לכן היה הפילוסוף השווייצרי קונראד גסנר (Konrad Gesner) בן המאה ה-16 משוכנע כי משושי הבזלת הסימטריים להפליא שנמצאו בזרמי לבה רבים הושקעו כגבישי ענק באוקיינוס קדמוני. שתי מאות מאוחר יותר עדיין טען הבישוף והאנתרופולוג האנגלי ריצ'רד פוקוק (Richard Pococke) כי משושי הבזלת של סוללת הענק הושקעו במים. הוויכוח בין הטוענים למוצא ימי של הבזלת לבין הטוענים למוצא געשי עתיד היה להפוך למחלוקת העזה ביותר בהיסטוריה של מדעי כדור הארץ.
לרעיון ההשקעה באוקיינוס גדול היו מקורות תאולוגיים מושרשים בסיפור המבול. דמות מפתח באסכולת המוצא הימי היה אברהם גוטלוב ורנר, ובין תלמידיו היו הגאולוגים והמדענים הידועים ביותר באותה עת, בהם אלכסנדר פון הומבולדט, לאופולד פון בוך, ז'ורז' קיווייה, יוהאן וולפגנג פון גתה, ז'אן פרנסואה ד'אובוסון ורוברט ג'יימיסון. ורנר ייחס חשיבות מועטה בלבד להרי געש, והתייחס אליהם כאל תופעה מקרית ומאוחרת להשקעה הימית. בדומה להוגים של ימי הביניים טען ורנר כי הם חייבים את קיומם לאש הניצתת באמצעות משקעי פחם או חומרים דליקים אחרים, וכדי לתמוך בטיעון זה הציע כי חומרים אלה היו נפוצים בקרבת הרי געש. ורנר גם הציע תאוריה לפיה בתחילת דרכו היה כדור הארץ מכוסה מים, וכך נוצרו שכבות הסלעים שאנחנו מכירים היום. התאוריה של ורנר נקראה נפטוניזם, על שם נפטון – אל הים במיתולוגיה הרומית.
בתקופה זו כבר הצמיחו מדענים גבישים בתמיסות מימיות. מאחר שוורנר וחסידיו הכירו בכך שהבזלת היא סלע גבישי, היה זה אך טבעי שהסיקו מכך כי מקורה אכן בתמיסות מימיות. רק במחצית השנייה של המאה ה-18 החל להתפשט לאטו הרעיון שהתגבשות יכולה להתרחש גם כתוצאה מאיבוד חום לאחר המסה של סיליקטים. ב-1761 התלונן פייר קלמנט גריניו (Pierre Clement Grignon) כי הכימאים נהגו בהדגשה יתרה ככל שהדבר נגע למערכות מימיות. לאחר שהצליח למצות גבישים מסיגי זכוכית והצביע על הדמיון בין תוצרי כבשן הזכוכית לאלה של הרי געש, אימצו גאולוגים רבים את הרעיון שמאגמה הייתה תמיסה שבהתקררותה נוצרו הגבישים.
ב-1785 יצא חוקר הטבע הסקוטי ג'יימס האטון נגד הנפטוניזם של ורנר עם תאוריה משלו שכונתה פלוטוניזם, על שם פלוטו – אל השאול במיתולוגיה הרומית, אותה הציג במאמר "התאוריה של הארץ" (Theory of the Earth) שפרסם במלואו ב-1788. ההנחה שנמצאה ביסוד השקפתו כי התהליכים המעצבים את פני כדור הארץ הם איטיים ואחידים, הובילה אותו לנסח את עקרון האחידות – לפיו הרים נוצרו באיטיות על ידי התכה איטית של חומר במעמקי האדמה, נסחפו והורבדו במעמקי הים כסלעי משקע שהתרוממו והפכו לאדמה יבשה. תהליך זה, לדבריו, נמשך כל העת ואורך זמן רב ביותר. ה"פלוטוניסטים" חסידי האטון האמינו כי הסלעים נוצרים בתהליכים געשיים מהתמצקות של לבה הפורצת מהרי געש, וראו בהיווצרות בזלת וגרניט הוכחה להמסת סלעים בטמפרטורות גבוהות בתוך כדור הארץ. בתחילת המאה ה-19 נחלש הנפטוניזם, במיוחד לאחר שהוכח כי מינרלים סיליקטיים הבונים סלעים כגון בזלת וגרניט אינם מסיסים במים בטמפרטורות נמוכות.
מחקרי שדה.
מרבית הרעיונות הראשוניים הנוגעים לחום בכדור הארץ בוססו על "גאולוגיית כורסה", כלומר אלה נֶהגּוּ תוך התבססות על מעט מאוד מחקרי שדה, או אף בלעדיהם. במאה ה-18 גדלה הנטייה לחפש את התשובות בתצורות הסלעים החשופים על פני השטח, בקידוחים ובתוך מכרות. קפיצת מדרגה במחקר הוולקנולוגי התרחשה באמצע המאה ה-18, כאשר גאולוגים יכלו לזהות את מקורם הגעשי של סלעים עתיקים הרחק מאזורי פעילות געשית.
ב-1751 יצאו המינרלוג ז'אן-אטיין גוטאר והגאולוג ניקולה דמארה (Nicolas Desmarest) לאוברן, שם הבחינו באבן מיל מסלע שחור ונקבובי, שדמארה סבר כי הוא תוצר לבה. בסמוך הבחינו בשכבות עמוקות של אותו סלע שהיו מכוסות בשכבת סקוריה וסימנים מובהקים נוספים לפעילות געשית, והסיק כי מקור הסלעים בזרם לבה נרחב. בפוי דה דום זיהו השניים את הסלע הבזלתי כנובע מן הלוע של החרוט הגעשי מעליו – אחד מ-80 לועות געשיים באותו שדה געשי. דמארה המשיך לעקוב אחר סלעים במטרה למצוא את מקורם הגעשי, ועל אף תרומתו הייחודית להתפתחות המדע – נתגלעה מחלוקת בין הנפטוניסטים לוולקניסטים, שראו בפעילות געשית ולא ימית את המקור לסלעים, מחלוקת שנמשכה אל תוך המאה ה-19.
חלוץ נוסף במחקרי שדה היה הדיפלומט הסקוטי ויליאם המילטון (1730–1803), שכיהן כשגריר בריטניה בממלכת נאפולי במשך 36 שנים. המילטון נהג לערוך תצפיות על פעילות געשית וסייסמית בוזוב, אותן סיכם בספרו "תצפיות על הר וזוב" (Observations on Mount Vesuvius) משנת 1772. ממצאיו של המילטון חשפו לראשונה את עוצמתה ההרסנית של התפרצות וזוב בשנת 79, שגרמה התפרצות וזוב בשנת 79. בין תצפיותיו הרבות ערך רישומים מדויקים המתארים את השינויים בקווי המתאר של הר הגעש, בהם גם תיאור של התפרצותו בשנת 1761.
ניסויים מדעיים.
ג'יימס האטון הפלוטוניסט הדגים את חדירת המאגמה לתוך שכבות סלע, והציע כי מקורו של הסלע המותך בעומקה הלוהט של הארץ. האטון ערך מחקרי שדה רבים בסקוטלנד, באנגליה ובצרפת, וערך בחינה גאולוגית של הסטרטיגרפיה במקומות אלה. האטון – שהיה אדם דתי – טען כי תהליכים שהתקיימו בכדור הארץ נֶהגּוּ בתוכנית אלוהית, ולכן התקיימו הרי געש גם כשסתומי ביטחון לשחרור עודפי חום מתוך כדור הארץ וגם ככוח עולמי, מאחר שהתפשטותם והתרוממותם היו נחוצים להרים את פני השטח על מנת ליצור קרקעות שיאפשרו לצמחייה ולבעלי חיים לשגשג. מסיבות אלה ראה את הגעשיות כאמצעי למימושו של סדר טבעי רם מעלה.
האטון וחסידיו הבחינו כי שכבות הקרום – שדמו לבזלת בתכונותיהן השונות – היו כרוכות בשכבות של סלעי משקע. הם הכירו בכך שסלעים אלה – אותם כינו "אבן מכרות" – לא היו געשיים אלא פלוטוניים במקורם, שנכפתה עליהם חדירה אל בין שכבות סלעי המשקע. יתרה מכך, הם הסיקו כי סלעים אלה נקרשו ממאגמה.
מתנגדי האטון החזיקו בדעה כי המסה של סלעים גסי גביש כגרניט וגברו תפיק בעת ההתגבשות סלעים אמורפיים וזכוכיתיים – כפי שנראה בכבשני ייצור הזכוכית, ולכן תהליכים אלה יכולים ליצור בזלת וסלעים געשיים אחרים. התנגדות זו לדעותיו של האטון נבלמה בעקבות ניסוי שערך הגאולוג והגאופיזיקאי הסקוטי ג'יימס הול (James Hall, 1761-1832), ובו התיך לבה ובזלת שהפכו לזכוכית באמצעות צינון הנתך. בשלב הבא התיך הול את הזכוכית והניח לה להתקרר באיטיות, וזו התגבשה לסלעים גבישיים או גבישיים למחצה שדמו לבזלת במרקמם ובמראם.
הדגמת יצירת הגבישים בסלעי בזלת בעת התקררות היוותה אבן דרך חשובה בביסוס התאוריה הגעשית כהסבר למוצא הבזלת, אך כדי לבססה לחלוטין נדרש היה לבדוק אם תהליכים אלה משנים את הרכבה הכימי. בשנת 1805 מסר הול דגימות סלע לכימאי רוברט קנדי (כימאי) (Robert Kennedy) לצורך ניתוח כימי, שהעלה כי הרכבן זהה לזה של סלעי המקור שהותכו – מה שהיווה מכת מחץ לתאוריה הנפטוניסטית. עם זאת, לא היה זה הניסוי הראשון בהמסה וגיבוש מחדש של בזלת. ניסויים דומים נערכו עוד בשנת 1670 על ידי המלומד האיטלקי פרנצ'סקו ד'ארזו (Francesco d’Arezzo), שהשתמש בתוצרי לבה של האטנה והגיע למסקנות דומות.
כדור הארץ המוצק.
מרבית הגאולוגים במחצית הראשונה של המאה ה-19 שחקרו פעילות געשית המשיכו לראות בכדור הארץ כוכב לכת בעל קרום מוצק ופנים מותך והושפעו מרעיון החום הראשוני של דקארט, רעיון שנשען על מדידת טמפרטורות במכרות ובקידוחים והוביל לתאוריה כי כדור הארץ החל את דרכו ככדור מותך שהתקרר במהלך הזמן. אולם, אם פנים כדור הארץ היה מותך, חום זה אמור היה לדעוך בעקבות משיכה כבידתית של השמש והירח, ואמורה הייתה להיפסק תנועת האוקיינוסים על פני השטח, כלומר: ללא גאות ושפל. לכן, תנועה זו של גאות ושפל אמורה להיות מבחן לתאוריית הכוכב המתקרר.
בשנת 1833 היה הפיזיקאי הצרפתי אנדרה מרי אמפר הראשון לטעון כי קיום גאות ושפל סותרים את הנחת הפנים הנוזלי. בשנים 1839–1842 ערך המתמטיקאי והגאולוג האנגלי ויליאם הופקינס (William Hopkins, 1866-1793) ניתוח של השפעת הירח והשמש על ציר הסיבוב של כדור הארץ. הוא הסיק כי עוביו של הקרום החיצוני המוצק צריך להיות 1,500 ק"מ, וכי "אנו מובלים בהכרח להגיע, על כן, למסקנה שחומר געשי נוזלי קיים בפועל במאגרים תת-קרקעיים מוגבלים, היוצרים אגמים תת-קרקעיים ולא אוקיינוסים תת-קרקעיים". ממשיך דרכו של הופקינס היה תלמידו לורד קלווין, אשר על בסיס המשיכה הכבידתית של השמש והירח הראה כי כדור הארץ ביסודו מוצק, וכי רעיונותיו של הגאולוג האמריקני ג'יימס דווייט דיינה (James Dwight Dana, 1895-1813) בדבר "ים אש תת-קרומי" אינם מציאותיים. הגאולוגים בני אותה עת היו שרויים במבוכה: לא נמצאה ראיה לגוף נרחב של מאגמה בתוך כדור הארץ, ועם זאת נדרשה אספקת סלע מותך בנפחים גדולים להרי געש עצומים במהלך ההיסטוריה של כדור הארץ. התהייה, אם כן, הייתה כיצד מופקת מאגמה בתוך כוכב לכת מוצק.