Pada 1669, Niels Stensen (1638-1686), lebih dikenal dulu dan sekarang dengan nama Latinnya Nicolaus Steno, merumuskan beberapa aturan dasar yang membantunya memahami bebatuan Tuscany dan berbagai benda yang terkandung di dalamnya. Pekerjaan pendahuluan singkatnya, De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento - Dissertationis Prodromus (Laporan sementara tentang benda padat yang secara alami tertanam dalam benda padat lainnya), termasuk beberapa proposisi yang sejak itu menjadi dasar bagi para ahli geologi yang mempelajari semua jenis batuan. Tiga di antaranya dikenal sebagai prinsip Steno, dan pengamatan keempat, tentang kristal, dikenal sebagai Hukum Steno. Kutipan yang diberikan di sini berasal dari Terjemahan bahasa Inggris tahun 1916.
"Pada saat setiap strata tertentu sedang dibentuk, semua hal yang berada di atasnya adalah cairan, dan, oleh karena itu, pada saat strata bawah sedang dibentuk, tidak ada strata atas yang ada."
Hari ini kita membatasi prinsip ini pada batuan sedimen, yang dipahami secara berbeda pada zaman Steno. Pada dasarnya, ia menyimpulkan bahwa bebatuan diletakkan dalam urutan vertikal seperti halnya sedimen diletakkan hari ini, di bawah air, dengan yang baru di atas yang lama. Prinsip ini memungkinkan kita untuk menyatukan suksesi kehidupan fosil yang didefinisikan
banyak skala waktu geologis."... strata yang tegak lurus terhadap cakrawala atau cenderung padanya, pada satu waktu sejajar dengan cakrawala."
Steno beralasan bahwa batu miring sangat tidak memulai seperti itu, tetapi dipengaruhi oleh peristiwa kemudian - baik pergolakan oleh gangguan vulkanik atau runtuh dari bawah oleh gua-in. Hari ini kita tahu bahwa beberapa strata mulai miring, tetapi prinsip ini memungkinkan kita untuk dengan mudah mendeteksi tingkat kemiringan yang tidak wajar dan menyimpulkan bahwa mereka telah terganggu sejak pembentukannya. Dan kita tahu banyak lagi penyebabnya, dari tektonik hingga intrusi, yang dapat memiringkan dan melipat batu.
Prinsip ini sangat penting dalam mempelajari semua jenis batuan, bukan hanya batuan sedimen. Dengan itu kita dapat menguraikan urutan kejadian geologis yang rumit seperti kesalahan, lipat, deformasi, dan penempatan tanggul dan urat nadi.
Prinsip-prinsip lain sering disebut Hukum Steno, tetapi yang ini berdiri sendiri di dasar kristalografi. Ini menjelaskan tentang apa itu kristal mineral yang membuat mereka berbeda dan dapat diidentifikasi bahkan ketika bentuk keseluruhan mereka mungkin berbeda — sudut di antara wajah mereka. Ini memberi Steno alat geometris yang andal untuk membedakan mineral satu sama lain, serta dari batuan, fosil, dan "padatan lain yang melekat pada padatan."
Steno tidak menyebut Hukum dan Prinsip-prinsipnya seperti itu. Gagasannya sendiri tentang apa yang penting agak berbeda, tetapi saya pikir mereka masih layak dipertimbangkan. Dia mengajukan tiga proposisi, yang pertama adalah ini:
"Jika benda padat tertutup di semua sisi oleh benda padat lain, dari dua benda itu yang pertama menjadi sulit yang, dalam kontak bersama, mengungkapkan pada permukaannya sendiri sifat-sifat yang lain permukaan."
(Ini mungkin lebih jelas jika kita mengubah "mengekspresikan" menjadi "mengesankan" dan beralih "milik" dengan "lainnya.") Sementara Prinsip "resmi" berkaitan dengan lapisan batu dan bentuk dan orientasi mereka, prinsip-prinsip Steno sendiri adalah tentang "benda padat di dalam benda padat." Yang mana dari dua hal yang datang pertama? Yang satu tidak dibatasi oleh yang lain. Dengan demikian dia dengan yakin bisa menyatakan itu fosil kerang ada sebelum batu yang melindunginya. Dan kita, misalnya, dapat melihat bahwa batu-batu dalam sebuah konglomerat lebih tua dari matriks yang melingkupinya.
"Jika suatu zat padat dengan cara lain seperti zat padat lainnya, tidak hanya dalam hal kondisi permukaan, tetapi juga mengenai susunan bagian dalam dan partikel, itu juga akan seperti itu sehubungan dengan cara dan tempat produksi... "
Hari ini kita mungkin berkata, "Jika berjalan seperti bebek dan dukun seperti bebek, itu adalah bebek." Pada zaman Steno, argumen yang sudah berjalan lama berpusat di sekitar gigi fosil hiu, dikenal sebagai glossopetrae: apakah mereka pertumbuhan yang muncul di dalam batu, sisa-sisa makhluk hidup, atau hanya hal-hal aneh yang diletakkan di sana oleh Tuhan untuk menantang kita? Jawaban Steno langsung jelas.
"Jika benda padat telah diproduksi sesuai dengan hukum alam, itu telah dihasilkan dari cairan."
Steno berbicara sangat umum di sini, dan ia melanjutkan untuk membahas pertumbuhan hewan dan tumbuhan serta mineral, dengan memanfaatkan pengetahuan mendalam tentang anatomi. Tetapi dalam kasus mineral, ia dapat menegaskan bahwa kristal bertambah dari luar daripada tumbuh dari dalam. Ini adalah pengamatan mendalam yang memiliki aplikasi berkelanjutan untuk batuan beku dan metamorf, bukan hanya batuan sedimen Tuscany.