En este artículo, exploramos las tres leyes de Steno que son la base de la estratigrafía, la rama de la geología que estudia las rocas y su relación con el tiempo geológico. Descubre cómo estas leyes nos ayudan a entender cómo se forman las rocas y cómo cambia el paisaje a lo largo del tiempo. Además, aprenderás cómo se aplican estas leyes en la exploración de recursos naturales y la gestión de riesgos geológicos.
Leyes o Principios de Steno
En 1669, Niels Stensen (1638-1686), más conocido entonces y ahora por su nombre latinizado Nicolaus Steno, formuló algunas reglas básicas que le ayudaron a entender las rocas de la Toscana y los diversos objetos que contenían. Su breve trabajo preliminar, De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento – Dissertationis Prodromus (Informe provisional sobre cuerpos sólidos naturalmente incrustados en otros sólidos), incluyó varias proposiciones que se han convertido en fundamentales para los geólogos que estudian todo tipo de rocas. Tres de estos son conocidos como los principios de Steno, y una cuarta observación, sobre los cristales, es conocida como la Ley de Steno.
Principio de superposición de Steno
«En el momento en que se formaba un 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, no existía ninguno de los estratos superiores».
Hoy restringimos este principio a las rocas sedimentarias, que se entendían de manera diferente en la época de Steno. Básicamente, dedujo que las rocas se colocaban en orden vertical tal como los sedimentos se depositan hoy, debajo del agua, con nuevos sobre lo antiguo. Este principio nos permite reconstruir la sucesión de vida fósil que define gran parte de la escala de tiempo geológica.
Principio de Steno de la horizontalidad original
«… los estratos, ya sea perpendiculares al horizonte o inclinados a él, fueron al mismo tiempo 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 por agitación por disturbios volcánicos o por colapso desde abajo por derrumbes. Hoy sabemos que algunos estratos comienzan inclinados, pero sin embargo, este principio nos permite detectar fácilmente grados de inclinación no naturales e inferir que han sido alterados desde su formación. Y conocemos muchas otras causas, desde la tectónica hasta las intrusiones, que pueden inclinar y plegar rocas.
Principio de continuidad lateral de Steno
«Los materiales que forman cualquier estrato eran continuos sobre la superficie de la Tierra a menos que otros cuerpos sólidos se interpusieran en el camino».
Este principio le permitió a Steno vincular rocas idénticas en lados opuestos de un valle del río y deducir la historia de los eventos (en su mayoría erosión) que los separaban. Hoy aplicamos este principio en todo el Gran Cañón, incluso a través de los océanos para vincular continentes que antes estaban unidos.
El principio de las relaciones transversales
«Si un cuerpo o discontinuidad atraviesa un estrato, debe haberse formado después de ese estrato».
Este principio es esencial en el estudio de todo tipo de rocas, no solo de las sedimentarias. Con él podemos desentrañar intrincadas secuencias de eventos geológicos como fallas, plegamientos, deformaciones y emplazamientos de diques y vetas.
Ley de constancia de Steno de ángulos interfaciales
«… en el plano del eje [cristal]tanto el número como la longitud de los lados se cambian de varias maneras sin cambiar los ángulos».
Los otros principios a menudo se llaman Leyes de Steno, pero esta se encuentra sola en la base de la cristalografía. Explica qué se trata de los cristales minerales que los hacen 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 los minerales entre sí, así como a partir de fragmentos de roca, fósiles y otros «sólidos incrustados en los sólidos».
Principio original de Steno I
Steno no mencionó su ley y sus principios como tales. Sus propias ideas de lo que era importante eran bastante diferentes, pero creo que todavía vale la pena considerarlas. Presentó tres proposiciones, siendo la primera esta:
«Si un cuerpo sólido está encerrado en todos los lados por otro cuerpo sólido, de los dos cuerpos, uno primero se endureció, lo que, en el contacto mutuo, expresa en su propia superficie las propiedades de la otra superficie».
(Esto puede ser más claro si cambiamos «expresa» por «impresiona» y cambiamos «propio» por «otro»). Mientras que los Principios «oficiales» se refieren a las capas de roca y sus formas y orientaciones, los propios principios de Steno fueron estrictamente sobre » sólidos dentro de sólidos «. ¿Cuál de las dos cosas vino primero? El que no estaba restringido por el otro. Por lo tanto, podía afirmar con confianza que las conchas fósiles existían antes de la roca que las encerraba. Y nosotros, por ejemplo, podemos ver que las piedras en un conglomerado son más antiguas que la matriz que las encierra.
Principio original de Steno II
«Si una sustancia sólida es de otra manera como otra sustancia sólida, no solo en lo que respecta a las condiciones de la superficie, sino también en cuanto a la disposición interna de partes y partículas, también será similar en lo que respecta a la forma y el lugar de producción. … «
Hoy podríamos decir: «Si camina como un pato y canta como un pato, es un pato». En la época de Steno, un argumento de larga data centrado alrededor de los dientes de tiburón fósil, conocido como glossopetrae: ¿eran crecimientos que surgían dentro de rocas, restos de seres que vivían una vez, o simplemente cosas extrañas puestas por Dios para desafiarnos? La respuesta de Steno fue directa.
Principio original de Steno III
«Si un cuerpo sólido se ha producido de acuerdo con las leyes de la naturaleza, se ha producido a partir de un fluido».
Steno hablaba en general aquí, y continuó discutiendo el crecimiento de los animales y las plantas, así como los minerales, aprovechando su profundo conocimiento de la anatomía. Pero en el caso de los minerales, podría afirmar que los cristales se acumulan desde el exterior en lugar de crecer desde el interior. Esta es una observación profunda que tiene aplicaciones en curso para rocas ígneas y metamórficas, no solo las rocas sedimentarias de la Toscana.
