Batallas prácticas y teorías
La primera ocupación de los Lyell en Londres fue buscar una casa nueva, pues la que había sido su hogar desde su boda, en Hart Street, cerca de la Torre de Londres, había agotado su capacidad de almacenamiento de fósiles, minerales y libros. Compraron una en Harley Street, Paddington, relativamente cerca de la Universidad, del Museo Británico y de las sociedades científicas. En septiembre Charles acometió la revisión de los Principios, para incluir material de su reciente expedición, y en febrero de 1847 salió al mercado la séptima edición. De inmediato se puso a trabajar en la redacción del viaje, compaginando esa labor con la escritura de algunos artículos científicos y conferencias.
Se involucró en la campaña de su suegro Leonard Horner para reformar los estatutos de la Royal Society; crearon el Philosophical Club, cuya presión consiguió que los futuros miembros de la prestigiosa sociedad fueran elegidos por sus méritos científicos, no por consideraciones acerca de su riqueza o rango social. En febrero de 1848 fue elegido presidente de la Geological Society, sustituyendo a su adversario intelectual, el geólogo catastrofista Henry de la Bèche.
Otra batalla en la que participó activamente fue la reforma de la universidad inglesa. Como había escrito en Travels… el sistema educativo basado en la cultura clásica le parecía un atraso que no contribuía a beneficiar el país. William Whewell, que dirigía el Trinity College de Cambridge, polemizó públicamente contra las ideas de Lyell, quien propugnaba sustituir el sistema de tutores por una organización de departamentos especializados, dando cabida a las ciencias inductivas, como la astronomía, la geología y la botánica. Sabiendo que esa reforma sería obstaculizada desde dentro, luchó por conseguir que la Corona o el Gobierno constituyeran una comisión de investigación sobre el estado de las universidades británicas. Después de que Lyell presentara un memorial al primer ministro, con el apoyo de más de 200 prestigiosos profesionales, Cambridge aprobó en 1848 un conjunto de reformas para su modernización, pero Oxford se resistiría y necesitó la intervención de una comisión de la monarquía para llevar a cabo su adaptación a los nuevos tiempos.
En junio de 1849 salió a la venta Second visit to the United States, que en comparación con Travels… dedicaba más espacio al análisis social y político y menos a la geología. A raíz de la reforma universitaria había sido contactado por el príncipe Alberto, interesado en el tema educativo, con quien mantuvo en adelante una buena relación. En septiembre fue nombrado caballero por la reina Victoria. En noviembre los Lyell viajaron urgentemente a Escocia, donde asistieron a la muerte del patriarca familiar. En contra de la tradición de los terratenientes escoceses, según la cual el hijo mayor heredaba las tierras, con la obligación de proveer anualidades para los restantes hermanos, el padre de Lyell estableció en su testamento un fideicomiso, del que sus ocho hijos eran miembros y beneficiarios a partes iguales. Charles se tomó la última voluntad de su padre como un enorme agravio, casi como si hubiera sido desheredado. De repente se vio sin los recursos económicos que había imaginado y que le hubieran permitido realzar su vida social y su estatus en Londres. Sospechaba que sus hermanos estaban enterados de la voluntad de su padre, pero que arteramente no le habían comunicado nada a él. Nunca aceptó en su fuero interno la decisión de su padre y sólo volvería a la casa familiar con ocasión de la muerte de su madre.
En la navidad de 1849 Lyell leyó un artículo en la Geological Society atacando la teoría de los cráteres de elevación, que había sido formulada inicialmente por Leopold von Buch a propósito de la Caldera de Taburiente, en la isla de La Palma, y de la isla de Santorini, en las Cícladas. Suponía que eran el resultado de una súbita y potente explosión en el interior de los volcanes, que levantaban estratos rocosos a gran altura, dejando un cráter circular en el lugar de la explosión. Ya en la primera edición de los Principios Lyell había objetado que no se conocía ningún fenómeno semejante en los volcanes modernos y argumentaba que el pronunciado escarpe de dichas calderas era consecuencia de una lenta acumulación de materiales de erupción, como en el Etna. Postulaba que un canal inicial de desagüe del cráter se iba convirtiendo en el profundo barranco que lleva desde la Caldera de Taburiente hasta el mar. En la segunda edición sugirió además la posibilidad de que el barranco se hubiera formado por la erosión de las mareas mientras La Palma iba emergiendo lentamente.
Quince años antes, en 1834, Élie de Beaumont, retomando la teoría de von Buch, había expuesto que las grandes capas de basalto del Vesubio y el Etna eran la solidificación de lava líquida vertida en ángulos menos elevados que su actual disposición. Lyell aceptó esta idea en 1847, en la séptima edición de los Principios, pero continuó rechazando la teoría en su conjunto. Cuando en 1850 leyó Geology of the United States Exploring Expedition, donde el geólogo norteamericano James Dana exponía sus investigaciones sobre los grandes volcanes de Hawai y explicaba que las coladas de lava basáltica podían solidificarse rápidamente, incluso en pendientes de 15º, Lyell comprendió que necesitaba estudiar de cerca el flujo de las coladas en volcanes activos.
En marzo de 1850 murió su madre. La hacienda de Kinnordy fue alquilada. Sus hermanas se fueron a vivir a un pueblo cercano. Lyell nunca más volvió al hogar familiar y tardaría diez años en acercarse por Escocia. Fue nombrado miembro de la Comisión Real para la Gran Exposición de 1851, un proyecto del príncipe Alberto destinado a exhibir los productos industriales de los más de 40 países participantes. En julio los Lyell emprendieron un breve viaje veraniego, con el objetivo de recolectar fósiles terciarios en Bélgica, recorrer el macizo del Harz y estudiar las formaciones alemanas del Triásico. En Postdam visitaron al ya anciano Alexander von Humboldt, el naturalista europeo más famoso desde los años 20 y al que pocos años después sucedería en ese rango honorífico Charles Darwin. En Weimar recolectaron y compraron conchas y huesos fósiles del loess, fértil sedimento eólico de limo. Tras visitar Frankfurt y Colonia volvieron a Bélgica para estudiar las colecciones de fósiles del Terciario.
De regreso en casa Lyell se concentró en la tercera edición de los Elementos, que se publicó en enero de 1851 y a la que tituló Manual de Geología Elemental, añadiendo tres capítulos nuevos y actualizando casi todos los demás. Entre los temas novedosos trataba la formación de los depósitos de carbón, los troncos fósiles petrificados que contenían, que consideraba signo inequívoco de que aquellos se habían formado en antiguos bosques, y los nuevos hallazgos de reptiles fósiles en dichos estratos. Amplió los análisis concernientes a las fases de transición entre períodos geológicos, remarcando que siempre se hallaban vinculadas a intensa actividad volcánica con formación de rocas de tipología semejante. Volvió sobre el asunto de la formación del granito, roca difícil de datar, insistiendo en su origen a gran profundidad y en que procedían del Eoceno o del Mioceno. A su juicio, la enorme producción de rocas plutónicas en el Terciario certificaba que la actividad volcánica en la corteza terrestre había sido tan intensa como en los períodos geológicos anteriores.
En abril pasó una semana estudiando la geología de la isla de Wight y la costa de Dorsetshire, acompañado de Edward Forbes. Analizando la formación Purbeck comprobaron que los estratos de agua dulce y los salobres y marinos se sucedían sin que se observaran huellas de perturbaciones geológicas durante la transición. Además, mostraban muchas semejanzas, tanto con formaciones del Terciario como con modernas formaciones lacustres y de estuarios. Les llamó la atención que aunque tres faunas consecutivas de conchas de agua dulce se hallaban compuestas de especies totalmente distintas, estas eran análogas tanto a las del Terciario como a las actuales. En julio los Lyell viajaron al continente, donde pasarían seis semanas recorriendo las formaciones del Terciario de Bélgica y visitando las canteras en busca de fósiles.