Яшчэ ў юнацтве, пабачыўшы ў кузні шлак ад спаленага вугалю, ён паставіў пад сумненне тое, што вугаль утварыўся з акамянелых лясоў, як было напісана ў падручніку фізічнай геаграфіі. Працуючы ў шахце за Палярным кругам, Гардзей назіраў за тым, як размяшчаюцца вугальныя пласты з рознымі праслойкамі. Тое ж ён заўважаў і ў кавалках каменнай солі. У выніку назіранняў у яго ўзнікла пытанне: калі сапраўды каменны вугаль утварыўся з акамянелых раслін, тады з чаго ўтварыліся каменная соль і іншыя мінералы? Разважаючы пра гэтыя з’явы, ён прыйшоў да высновы, што каменны вугаль і іншыя мінералы ўтварыліся павольна, быццам выраслі, пры гэтым складаліся з разнастайных хімічных рэчываў.
Аднойчы калону катаржан праводзілі міма прадпрыемства, на якім абпальвалі вапну. І зноў у Гардзея ўзнікла пытанне, на якое ён упарта шукаў адказ: каб атрымаць вапну трэба абпальваць сыравіну, дык чаму яна не абпалілася, калі вылівалася на паверхню з гарачай лавай з кратэра вулкана, як напісана ў геаграфіі?
На адлегласці аднаго кіламетра ад той скалы, дзе здабывалі вапняк, знаходзілася іншая каменная скала, з якой з дапамогаю ўзрываў здабывалі сыравіну для вытворчасці цэменту. Гардзею даводзілася колькі месяцаў працаваць на здабычы даламіту. Ён звярнуў увагу на ягоную структуру. У кавалках здабытага каменю таксама былі праслойкі. Гэта сведчыла пра тое, што гара расла ці была выціснута з нетраў зямлі паступова. Ён параўноўваў вапняк з даламітам і дзівіўся, наколькі два гэтыя камені адрозніваюцца паміж сабою: вапняк белы і лёгкі, даламіт цёмна-шэры і вельмі цяжкі. Увогуле зямля нагадвае слоены пірог, які спёк і падараваў нам Усявышні. Паглядзіш у разрэзе — чаго толькі там няма: пясок, гліна, гравій, граніт! І ўсё гэта залягае праслойкамі. Нават каменны вугаль ляжыць слаямі. Гардзею даводзілася ў адной і той жа шахце здабываць вугаль на глыбіні двухсот метраў, а пасля там жа — на глыбіні трохсот. Гэтая з’ява яго яшчэ больш пераканала, што зусім не з акамянелых дрэў утварыўся вугаль. І зноў узнікла пытанне, ці была зямля ў далёкім мінулым у расплаўленым стане? Свае высновы аб нашай гарачай планеце навукоўцы грунтуюць на падставе перыядычных вывяржэнняў вулканаў. У гэтым, як лічыў Гардзей, і крыецца іхняя галоўная памылка. Працуючы ноччу на паверхні шахты № 5, на адвале пароды ён заўважыў успышкі разагрэтай масы вугалю, падышоў бліжэй і пабачыў, што гэта была парода, якая выкідвалася з глыбіні адвалу. Успышкі паўтараліся і ў іншых месцах адвалаў. Парода быццам сама сабою загаралася. Гардзей знайшоў тлумачэнне гэтай з’яве. Пад уздзеяннем дажджу і снегу адбываецца хімічная рэакцыя, у выніку якой выдзяляецца газ і цеплавая энергія, якая і прымушае вугаль гарэць. Разгадка самаўзгарання адвалаў і навяла яго на думку, што падобныя з’явы адбываюцца ў нетрах зямлі, у выніку чаго і здараюцца землятрусы і вывяржэнні вулканаў.