1669 formulierte Niels Stensen (1638-1686), damals und heute besser bekannt unter seinem lateinisierten Namen Nicolaus Steno, a Einige Grundregeln, die ihm halfen, die Felsen der Toskana und die verschiedenen darin enthaltenen Gegenstände zu verstehen. Seine kurze Vorarbeit, De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento - Dissertationis Prodromus (Vorläufiger Bericht über Festkörper, die auf natürliche Weise in andere Feststoffe eingebettet sind), enthielt mehrere Aussagen, die seitdem für Geologen, die alle Arten von Gesteinen untersuchen, von grundlegender Bedeutung sind. Drei davon sind als Stenos Prinzipien bekannt, und eine vierte Beobachtung über Kristalle ist als Stenos Gesetz bekannt. Die hier angegebenen Zitate stammen aus dem Englische Übersetzung von 1916.
"Zu der Zeit, als eine bestimmte Schicht gebildet wurde, war die gesamte darauf ruhende Materie fließend, und daher existierte zu der Zeit, als die untere Schicht gebildet wurde, keine der oberen Schichten."
Heute beschränken wir dieses Prinzip auf Sedimentgesteine, die zu Stenos Zeiten anders verstanden wurden. Grundsätzlich folgerte er, dass Steine in vertikaler Reihenfolge abgelegt wurden, so wie Sedimente heute unter Wasser abgelegt werden, wobei Neu auf Alt steht. Dieses Prinzip ermöglicht es uns, die Abfolge des fossilen Lebens zusammenzusetzen, die definiert
ein Großteil der geologischen Zeitskala."... Schichten, die entweder senkrecht zum Horizont standen oder dazu geneigt waren, waren zu einer Zeit parallel zum Horizont."
Steno argumentierte, dass stark geneigte Felsen nicht auf diese Weise begannen, sondern von späteren Ereignissen beeinflusst wurden - entweder durch Vulkanstörungen oder durch Einstürze von unten durch Einstürze. Heute wissen wir, dass einige Schichten zunächst gekippt beginnen, aber dieses Prinzip ermöglicht es uns dennoch, unnatürliche Neigungsgrade leicht zu erkennen und daraus zu schließen, dass sie seit ihrer Bildung gestört wurden. Und wir kennen viele weitere Ursachen, von der Tektonik bis zum Eindringen, die Steine kippen und falten können.
Dieses Prinzip ist wichtig für die Untersuchung aller Arten von Gesteinen, nicht nur der Sedimentgesteine. Damit können wir komplizierte Sequenzen von geologischen Ereignissen wie entwirren fehlerhaft, Falten, Verformen und Einlagern von Deiche und Venen.
Die anderen Prinzipien werden oft als Stenos Gesetze bezeichnet, aber dieses steht allein als Grundlage der Kristallographie. Es erklärt genau, worum es geht Mineralkristalle das macht sie unterscheidbar und identifizierbar, selbst wenn ihre Gesamtformen unterschiedlich sein können - die Winkel zwischen ihren Gesichtern. Es gab Steno ein zuverlässiges, geometrisches Mittel, um Mineralien voneinander sowie von Gesteinsklasten, Fossilien und anderen "in Festkörpern eingebetteten Festkörpern" zu unterscheiden.
Steno hat sein Gesetz und seine Prinzipien nicht als solche bezeichnet. Seine eigenen Vorstellungen von dem, was wichtig war, waren ganz anders, aber ich denke, sie sind immer noch eine Überlegung wert. Er machte drei Vorschläge, von denen der erste der folgende war:
"Wenn ein fester Körper allseitig von einem anderen festen Körper umschlossen ist, von den beiden Körpern der erste wurde hart, was im gegenseitigen Kontakt auf seiner eigenen Oberfläche die Eigenschaften des anderen ausdrückt Oberfläche."
(Dies kann klarer sein, wenn wir "Ausdrücke" in "Eindrücke" ändern und "Eigene" durch "Andere" wechseln.) Während sich die "offiziellen" Prinzipien darauf beziehen Gesteinsschichten und ihre Formen und Ausrichtungen, Stenos eigene Prinzipien waren ausschließlich "Feststoffe in Festkörpern". Welches von zwei Dingen kam zuerst? Der eine, der nicht durch den anderen eingeschränkt wurde. So konnte er das zuversichtlich sagen Fossil Muscheln existierten vor dem Felsen, der sie umgab. Und wir können zum Beispiel sehen, dass die Steine in einem Konglomerat älter sind als die Matrix, die sie umschließt.
"Wenn eine feste Substanz in jeder anderen Hinsicht wie eine andere feste Substanz ist, nicht nur in Bezug auf die Oberflächenbedingungen, sondern auch auch in Bezug auf die innere Anordnung von Teilen und Partikeln wird es auch in Bezug auf die Art und den Ort von sein Produktion... "
Heute könnten wir sagen: "Wenn es wie eine Ente geht und wie eine Ente quakt, ist es eine Ente." Zu Stenos Zeiten drehte sich ein langjähriger Streit um fossile Haizähne, bekannt als Glossopetrae: Waren es Wucherungen, die in Felsen entstanden sind, Überreste von einst lebenden Dingen oder nur seltsame Dinge, die Gott dort hingelegt hat, um uns herauszufordern? Stenos Antwort war unkompliziert.
"Wenn ein fester Körper nach den Gesetzen der Natur hergestellt wurde, wurde er aus einer Flüssigkeit hergestellt."
Steno sprach hier sehr allgemein und diskutierte das Wachstum von Tieren und Pflanzen sowie Mineralien, wobei er sich auf seine tiefen anatomischen Kenntnisse stützte. Bei Mineralien könnte er jedoch behaupten, dass Kristalle eher von außen als von innen wachsen. Dies ist eine tiefgreifende Beobachtung, für die derzeit Anträge gestellt werden magmatischen und metamorphen Gesteinen, nicht nur die Sedimentgesteine der Toskana.