Del resto, lo estendersi delle terre non è forse interamente dovuto al lavoro delle alluvioni; è possibile che il litorale della Toscana sia stato sollevato da forze endogene. La pietra detta panchina, che si adopera a Livorno per le costruzioni, è una roccia marina formata in parte di conchiglie simili a quelle che ancora si trovano nel mare vicino.
      La storia geologica dell'Arno ha dato luogo a varie controversie ed è ancora tutt'altro che accertata, specie nel tratto da Arezzo a Montelupo. Secondo il geologo Pantanelli, nel periodo pliocenico inferiore, la valle, da Sieve a Montevarchi, era più bassa di almeno 50 metri della conca fiorentina ed un diafragma di circa 10 chilometri separava fra loro le valli di Firenze e di Pontassieve. Altri, come il Vecchioni, non crede trascurabili argomenti i banchi di lignite, la direzione dei ciottoli, i tronchi fossili, che contrasterebbero la supposizione del Pantanelli.(346) Le acque della conca fiorentina, che scendono dai monti circostanti, potevano comunicare col mare tanto per Lamole e Malmantile, quanto per la valle della Greve, probabilmente per entrambe; quelle della conca della Sieve e di Montevarchi trovarono il mare oltre Foiano, passando per la foce di Chiani, tra Arceno e Montalto, e per la val d'Ambra. Seguì la fase ascendente del pliocene, il cui sollevamento fu massimo, secondo il Savi, lunghesso la linea Siena-Volterra, secondo il Verri sulla linea Monte Amiata, Radicofani, Monte Cetona, città della Pieve, mentre il Pantanelli pensa che fosse oltremodo irregolare, e spiegasse una maggiore intensità intorno al bacino dell'Arno, specie lunghesso una linea, la quale, partendo dalla val di Chiana occidentale, lambe le colline eoceniche del Chianti, fin contro la conca fiorentina.