Steno und die Anfänge der Stratigraphie

Einzelne Philosophen und Gelehrte hatten schon in der Antike die Schichtung von bestimmten Gesteinen bemerkt und Spekulationen darüber angestellt: für griechische Philosophen war klar das Land und Meer im Laufe der Zeit kamen und gingen und Spuren in Form von Fossilien in den Schichten hinterließen. Arabische Gelehrten erklärten die Schichtung sogar als Ergebnisse der Erosion und Ablagerung von Bruchstücken von Gesteinen.
Aber diese Ideen wurden nur von einigen wenigen Personen vertreten oder in kleinen Gruppen diskutierte - eine eigen Wissenschaft die sich mit den Schichten der Erde beschäftige entstand daraus nicht. 

Auch der Renaissance -Gelehrte und Künstler Leonardo da Vinci (1452-1519) studierte Fossilien und Schichten. Er erkannte die organische Natur der Fossilien und erklärte folgerichtig dass die Schichtflächen Zeiträume mit unterbrochener Sedimentation darstellen. Allerdings behielt da Vinci diese Wissen für sich und wendete es nur in seinen Bildern an (z.B. im Hintergrund der Felsgrottenmadonna, in der die Klippen doch relativ natürlich  wirken und auch ein die Sedimentationsebene eines Flusses zu erkennen ist).
 
Der Arzt und Gelehrte Georgius Agricola, oder Georg Bauer (1494-1555), war der erste der eine frühe Schichtenkunde in seinem "De Re Metallica" (1556) beschrieb - er führte an wie Vererzungen im Gebirge verlaufen und auch wie man das Erz abbauen kann. Allerdings konnte er nicht erklären wie diese "Schichtung" entstanden war.

Abb.1. Alles gute Niels Stensen - 11. Januar 2012.

Erst der dänische Anatom Niels Stensen (1638-1686), auch Nicholaus Steno, erstellte eine Theorie der Schichtenkunde auf. Er verfasste eine Reihe von Regeln mit denen die Abfolge der Schichten beschrieben und erklärt werden konnte - vor allem führte er das Konzept von Zeit in eine stratigraphische Abfolge ein.

-    Fossilien sind die Überreste von einst lebendigen Wesen.

-    Ungestörte Gesteinsschichten sind in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, mit der ältesten Schicht zuunterst und der jüngsten Schicht obenauf.

-    Gesteinsschichten lagern sich stets horizontal ab, erst durch spätere Störungen können sie  verlagert oder steil gestellt werden.

-    Eine Schicht erstreckt sich unbeschränkt in horizontaler Richtung, fall sich nicht ein Hindernis im Weg befindet. Dieses Gesetz ermöglicht es Schichten an verschiedenen Seiten eines Tales miteinander zu korrelieren.

-    Falls ein Körper oder eine Diskontinuität die Schichtung quert, muss diese Schicht älter sein bzw. der Körper oder Diskontinuität jünger.

Steno erklärt geneigten Schichten (die im Widerspruch zu seinem Prinzip der ursprünglichen Horizontalität liegen) als Ergebnis von Einbrüchen von großen unteririschen Erosionshohlräumen. In seiner ursprünglichen Beschreibung stellt er diese Phasen nebeneinander in einem großen Zyklus dar - Ablagerung und Erosion sind wiederkehrende Ereignisse die sich immer und immer wieder abspielen - ein erster Hinweis auf die "Tiefenzeit der Geologie."

Abb.2. Die Erosions- und Ablagerungsphasen erklären die Schichten der Erde, nach Niels Stensen "Prodromus" (1669).

Literatur:

GOULD, S.J. (1988): Time´s arrow Time´s cycle Myth and Metaphor in the Discovery of geological Time. Harvard University Press: 240
KOUTSOUKOS, E.A.M. (2005): Applied Stratigraphy. Topics in Geobiology Vol.23.: 488
LAZZARI, C. (2000): Le Scienze della Terra nel Veneto dalle origini ai giorni nostri – 8 secoli di studi, scoperte, progressi e leggende. Società Veneziana di Scienze Naturali: 171
VAI, G.B. (2007): A history of chronostratigraphy. Stratigraphy, Vol.4. (2/3): 83-97