De vuelta en Inglaterra (1842-45)
De vuelta en casa y tras pasar unas semanas de descanso en Kinnordy la primera labor de Lyell fue encontrar un lugar donde poder almacenar y organizar las 36 cajas de fósiles, resultado de su expedición. En vista de la extensa cantidad de notas que había tomado en sus diarios decidió escribir un libro sobre la geología de Norteamérica, pero pronto se dio cuenta de que era preferible darle el formato de un libro de viajes. En diciembre leyó en la Geological Society un primer trabajo sobre las terrazas de los Grandes Lagos, comparándolas con los eskeres similares que había visto en Suecia. En marzo de 1843 dio un curso de ocho conferencias sobre geología en la Marylebone Institution. En abril presentó un trabajo sobre los árboles fósiles de Joggins.
A finales de mayo los Lyell viajaron a París, camino de la Auvernia. Su editor galo le informó de que había vendido 2.500 ejemplares de la traducción francesa de los Elementos. El objetivo de este viaje de seis semanas por el centro de Francia era recolectar fósiles de las formaciones geológicas del terciario. En agosto Lyell se dedicó a esa misma labor en las formaciones carboníferas de Somersetshire para comparalos con los recogidos en la Bretaña francesa. De allí viajó a Irlanda, donde visitó los basaltos columnares de Fairhead y la Calzada del Gigante. Durante todo el otoño y el invierno estuvo escribiendo sobre su expedición americana. Fueron unos meses difíciles: su madre enfermó de gravedad, en noviembre murió de tuberculosis George Hall, su asistente durante 28 años, a quien Lyell se preciaba de haber convertido en casi un naturalista, y a finales de año murió su hermana María, a consecuencia de su primer parto.
La Calzada del Gigante (Giant's Causeway), Irlanda
A principios de 1844 Lyell estuvo considerando la posibilidad de realizar un viaje a la India, pero cuando se informó de las enfermedades habituales del país abandonó la idea. En mayo, su cuñada Frances Horner se casó con Charles Bunbury, joven viajero de familia de terratenientes e interesado por los fósiles de plantas, con quien colaboraría frecuentemente a partir de entonces. Ambas parejas viajaron a Kinnordy, donde estuvieron herborizando y recolectando insectos. En septiembre presentó en el congreso anual de la British Association un panorama general de la geología de Estados Unidos y Canadá. Explicaba que las formaciones geológicas americanas tendían a presentarse como amplias franjas en dirección nordeste sudoeste, señalando que las del Cretácico y el Terciario se correspondían con las europeas, tanto en los fósiles que contenían como en la proporción entre ellas y las especies actuales. Exponía que en los principales ríos las cataratas marcaban los límites interiores de las planicies costeras atlánticas. Continuaba enumerando la serie de estratos de los Apalaches y terminaba describiendo los extensos yacimientos de carbón en Illinois. Según Lyell la geología de América del Norte era sencilla en relación a la de Europa, aunque sus rocas y fósiles fueran sorprendentemente parecidos. Dos tercios de las 150 especies recogidas por Lyell en los estratos carboníferos de los Apalaches en Ohio eran idénticas a las europeas, lo que implicaba una uniformidad de clima en gran parte del hemisferio norte durante el Carbonífero.
En octubre de 1844 el gobierno británico encargó a Lyell y Michael Faraday la investigación de una explosión en una mina de carbón que había matado a 95 obreros. Tras interrogar a los supervivientes su conclusión fue que el accidente se debió a una explosión de grisú acumulado en un área obstruida de la mina, ya explotada, que por una caída de la presión barométrica había fluido hacia la zona donde se estaba trabajando. En su informe recomendaron la colocación de tuberías para eliminar los gases al exterior en las áreas peligrosas, así como que se impartieran cursillos a los mineros y sus supervisores sobre la física y química de los gases, los principios de la hidrostática y otros factores que intervienen en la acumulación de gases.
Viajes por América se publicó en dos volúmenes en julio de 1845. Se percibe en sus observaciones sobre la sociedad americana que Lyell simpatizaba claramente con su rápido desarrollo económico y progreso técnico. Elogiaba sin reservas a las universidades e instituciones educativas y culturales, señalando que en ellas la influencia de las iglesias era menos sectaria que en las británicas. Respecto al polémico tema de la esclavitud se esforzaba en mostrar las dos caras de la moneda; aunque estaba a favor del abolicionismo reconocía que no veía ninguna solución fácil al problema, que permitiera a la vez sostener la economía de los estados sureños y la supervivencia en condiciones aceptables de vida de la población manumitida.
