在史密斯生活的年代里，英国的煤矿业十分发达。人们为了能够寻找出这些可以燃烧的黑色石头，不断地开采土地。工人们从地底深处挖出煤炭，然后用最快的速度运到各个城市。而拥有煤矿的人，都变成了富翁。在这种环境下，英国最早的船运公司便产生了。因为用船运输煤炭，要比用马车运送煤炭的速度快得多。

1792年，史密斯开始在英国的萨默塞特煤矿里担任测量师。有一天，史密斯跟随矿工们一起进入位于地下的煤矿。在这里，史密斯第一次看到了地下的景观，他被地下的景观深深地吸引住了。在矿洞的墙壁上，有各种各样颜色和花纹的石头，一层层地堆积。矿工们也非常喜欢这些石头，他们给每层石头都起了不同的名字。

这些名字都非常有趣，有的叫“大绳子”、有的叫“小绳子”、有的叫“粪堆儿”、有的叫“锅盖”……所以，矿工们在开采石头的时候，经常开玩笑说：“揭开锅盖看一看啊！”、“可别碰到粪堆儿啊！”

史密斯一边向矿工们请教有关石头的知识，一边阅读各种相关的书籍，从书中，他学到了地层这个特殊的名词。史密斯希望自己能够进一步了解有关地层的知识，于是，他跟随工人进入了更深的矿井。他一边向下走，一边用心观察矿井内壁上不同地层的形态，然后将观察的结果记在日记本上。他发现，矿井里的石壁并不是一成不变的，而是按照一定的顺序，一层层地反复地排列在一起。最上层岩石是由沙子堆积出来的砂岩，而再往下几米以后，砂岩就变成了黏土层，再向下就变成了页岩……如此一层一层地堆积。

继续往下便是煤炭层，煤炭层向下又重复出现砂岩、黏土层、页岩和煤炭层。史密斯认为，这些地层并不是随便形成的，而是按照某种顺序排列的。他陷入了思考，不知其中究竟是什么原因。

史密斯认为，地层不仅有一定顺序，而且并不是所有的地层都是完全平坦地排列在地下的。有的地层会向下弯曲，而有的地方则仍旧按照一定顺序排列。在凹陷的地方，几乎是呈垂直的状态。那么，地层为什么会是这个样子呢？为什么会按照这个样子排列呢？