En 1669, Niels Stensen (1638-1686), más conocido entonces y ahora por su nombre latinizado Nicolaus Steno, formuló un Algunas reglas básicas que lo ayudaron a dar sentido a las rocas de la Toscana y los diversos objetos contenidos en ellas. Su breve trabajo preliminar, De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento - Dissertationis Prodromus (El informe provisional sobre cuerpos sólidos incrustados naturalmente en otros sólidos) incluyó varias proposiciones que desde entonces se han convertido en fundamentales para los geólogos que estudian todo tipo de rocas. Tres de estos se conocen como los principios de Steno, y una cuarta observación, sobre cristales, se conoce como la Ley de Steno. Las citas dadas aquí son del Traducción al inglés de 1916.
"En el momento en que se formaba cualquier estrato dado, toda la materia que descansaba sobre él era fluida y, por lo tanto, en el momento en que se formaba el estrato inferior, ninguno de los estratos superiores existía".
Hoy restringimos este principio a las rocas sedimentarias, que se entendieron de manera diferente en la época de Steno. Básicamente, dedujo que las rocas se colocaron en orden vertical al igual que los sedimentos se depositan hoy, bajo el agua, con los nuevos encima de los viejos. Este principio nos permite reconstruir la sucesión de vida fósil que define
gran parte de la escala de tiempo geológico."... los estratos, ya sea perpendiculares al horizonte o inclinados hacia él, fueron paralelos al horizonte".
Steno razonó que las rocas fuertemente inclinadas no comenzaron de esa manera, sino que se vieron afectadas por eventos posteriores, ya sea agitación por disturbios volcánicos o colapso desde abajo por derrumbes. Hoy sabemos que algunos estratos comienzan inclinados, pero este principio nos permite detectar fácilmente grados de inclinación no naturales e inferir que han sido perturbados desde su formación. Y sabemos de muchas otras causas, desde la tectónica hasta las intrusiones, que pueden inclinar y plegar rocas.
Este principio es esencial para estudiar todo tipo de rocas, no solo las sedimentarias. Con él podemos desenredar secuencias intrincadas de eventos geológicos como fallar, plegado, deformación y colocación de diques y venas
Los otros principios a menudo se llaman Leyes de Steno, pero este se encuentra solo en la base de la cristalografía. Explica de qué se trata cristales minerales eso los hace distintos e identificables incluso cuando sus formas generales pueden diferir: los ángulos entre sus caras. Le dio a Steno un medio confiable y geométrico para distinguir minerales entre sí, así como de clastos de roca, fósiles y otros "sólidos incrustados en sólidos".
Steno no mencionó su Ley y sus Principios como tales. Sus propias ideas sobre lo que era importante eran bastante diferentes, pero creo que todavía vale la pena considerarlas. Presentó tres proposiciones, la primera es esta:
"Si un cuerpo sólido está encerrado en todos los lados por otro cuerpo sólido, de los dos cuerpos que uno primero se endureció, lo que, en el contacto mutuo, expresa en su propia superficie las propiedades del otro superficie."
(Esto puede ser más claro si cambiamos "expresa" a "impresiona" y cambiamos "propio" por "otro"). Mientras que los Principios "oficiales" pertenecen a capas de roca y sus formas y orientaciones, los principios propios de Steno se referían estrictamente a los "sólidos dentro de los sólidos". ¿Cuál de las dos cosas vino ¿primero? El que no estaba restringido por el otro. Por lo tanto, podría decir con confianza que fósil los proyectiles existían antes de la roca que los encerraba. Y nosotros, por ejemplo, podemos ver que las piedras en un conglomerado son más antiguas que la matriz que las encierra.
"Si una sustancia sólida es de otra manera como otra sustancia sólida, no solo en cuanto a las condiciones de la superficie, sino También en lo que respecta a la disposición interna de las partes y partículas, también será así en cuanto a la forma y el lugar de producción... "
Hoy podríamos decir: "Si camina como un pato y grazna como un pato, es un pato". En los días de Steno, una larga discusión se centró en dientes de tiburón fósil, conocido como glossopetrae: ¿fueron crecimientos que surgieron dentro de rocas, restos de seres que alguna vez vivieron, o simplemente cosas extrañas puestas por Dios para desafiarnos? La respuesta de Steno fue directa.
"Si se ha producido un cuerpo sólido de acuerdo con las leyes de la naturaleza, se ha producido a partir de un fluido".
Steno hablaba muy en general aquí, y pasó a discutir el crecimiento de animales y plantas, así como minerales, aprovechando su profundo conocimiento de la anatomía. Pero en el caso de los minerales, podría afirmar que los cristales se acumulan desde afuera en lugar de crecer desde adentro. Esta es una observación profunda que tiene aplicaciones continuas para rocas ígneas y metamórficas, no solo las rocas sedimentarias de la Toscana.