1910年的一天，魏格纳在翻阅世界地图时，发现了一个奇怪的现象：大西洋的两岸的大陆轮廓有互补迹象。看起来就像一个分开的整体的南美和非洲使他陷入了沉思。在亿万年间，陆地的位置发生了明显的改变，只是由于人们受认识水平的限制，对这一现象还无法理解、无法提出合理的解释。
为了证实自己的想法，魏格纳开始研究大洋与大洋之间的生物化石与地质的相似点。1911年，他在非洲和巴西发现了相似的已经灭绝了的动植物。这一发现绝非偶然，魏格纳结合他的考察经历，提出了一个大胆的设想：距今3亿年前，地球上只有一块原始大陆，原始大陆周围是更大的海洋。一亿年后，原始大陆先后在多处出现裂缝，并且越来越大，被分开的大陆块被推进了海水里，并且不断的运动，就形成了我们今天看到的样子。
1912年，魏格纳在法兰克福地质学会当中提出了大陆漂移的假说。并在1915年出版了《海陆的起源》一书，对大陆漂移说进行了系统地阐述。大陆漂移说提出后，地质学界立刻进入了争论之中。为了给自己的学说搜集证据，他两次踏入格陵兰考察，发现并测得格陵兰岛每年远离欧洲大陆约1米，这个证据给了他的论断以强有力的支持。为了寻找更多的证据，1930年11月2日，魏格纳第四次去格陵兰考察时遭暴风雪袭击，长眠于茫茫于雪原。
大陆漂移学说是20世纪地球科学的主流，虽然有关一些大陆漂移的机制问题至今还未解决，但是魏格纳的理论为后来的海底扩张说和板块构造说奠定了基础，对地球科学的发展起了很大的推动作用，在地质史上有着举足轻重的地位。
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