La ricerca di Marco Vallesi inizia dalla terra e consiste in due fasi iniziali: la prima riguarda i materiali che, per evidenza appartengono al genere di rocce vulcaniche effusive, ovvero ciò che i vulcani hanno portato in superficie con la loro attività; la seconda riguarda vari altri materiali quali minerali, argille, sabbie, fossili, rocce sedimentarie, ceneri di legna, ecc.