Schiefer

Der Prozess im Gesteinszyklus, der Schiefer bildet, wird als Verdichtung bezeichnet. Die feinen Partikel, aus denen Schiefer besteht, können lange nach der Ablagerung der größeren Sandpartikel im Wasser suspendiert bleiben. Schiefer werden typischerweise in sehr langsam fließendem Wasser abgelagert und kommen häufig in Seen und Lagunenvorkommen, in Flussdeltas, auf Auen und vor der Küste von Strandsanden vor. Sie können auch in Sedimentbecken und auf dem Festlandsockel in relativ tiefem, ruhigem Wasser abgelagert werden. 'Schwarzschiefer' sind dunkel, da sie besonders reich an nicht oxidiertem Kohlenstoff sind. In einigen paläozoischen und mesozoischen Schichten üblich, wurden schwarze Schiefer in anoxischen, reduzierenden Umgebungen abgelagert, beispielsweise in stehenden Wassersäulen. Einige Schwarzschiefer enthalten reichlich Schwermetalle wie Molybdän, Uran, Vanadium und Zink. Die angereicherten Werte sind kontroversen Ursprungs und wurden alternativ dem Eintrag von hydrothermalen Flüssigkeiten während oder nach der Sedimentation oder der langsamen Anreicherung von Meerwasser über lange Sedimentationsperioden zugeschrieben. Fossilien, Tierspuren / -höhlen und sogar Regentropfen-Einschlagkrater sind manchmal auf Schieferbettoberflächen erhalten. Schiefer können auch Konkretionen enthalten, die aus Pyrit, Apatit oder verschiedenen Carbonatmineralien bestehen. Schiefer, die Hitze und Druck der Metamorphose ausgesetzt sind, verwandeln sich in ein hartes, spaltbares, metamorphes Gestein, das als Schiefer bekannt ist. Bei fortgesetzter Erhöhung des metamorphen Grades ist die Sequenz Phyllit, dann Schiefer und schließlich Gneis.

Schiefer bestehen typischerweise aus Tonmineralien und Quarzkorn und sind typischerweise grau. Die Zugabe variabler Mengen kleinerer Bestandteile verändert die Farbe des Gesteins. Schwarzer Schiefer resultiert aus dem Vorhandensein von mehr als einem Prozent kohlenstoffhaltigem Material und weist auf eine reduzierende Umgebung hin. Schwarzer Schiefer kann auch als Black Metal bezeichnet werden. Rote, braune und grüne Farben weisen auf Eisenoxid (Hämatit - Rot), Eisenhydroxid (Goethit - Braun und Limonit - Gelb) oder Glimmermineralien (Chlorit, Biotit und Illit - Grün) hin. Tone sind der Hauptbestandteil von Schiefern und anderen Schlammgesteinen. Die dargestellten Tonmineralien sind hauptsächlich Kaolinit, Montmorillonit und Illit. Tonmineralien von spät-tertiären Schlammsteinen sind expandierbare Smektite, während in älteren Gesteinen, insbesondere in Schiefern des mittleren bis frühen Paläozoikums, Illite überwiegen. Bei der Umwandlung von Smektit zu Illit entstehen Kieselsäure, Natrium, Calcium, Magnesium, Eisen und Wasser. Diese freigesetzten Elemente bilden authigenen Quarz, Chert, Calcit, Dolomit, Ankerit, Hämatit und Albit, die alle auf geringfügige (außer Quarz) Mineralien in Schiefern und anderen Schlammgesteinen zurückzuführen sind. Schiefer und Mudrocks enthalten ungefähr 95 Prozent der organischen Substanz in allen Sedimentgesteinen. Dies entspricht jedoch weniger als einem Massenprozent in einem durchschnittlichen Schiefer. Schwarzschiefer, die sich unter anoxischen Bedingungen bilden, enthalten neben Eisen (Fe) und Schwefel (S) reduzierten freien Kohlenstoff. Pyrit und amorphes Eisensulfid bilden zusammen mit Kohlenstoff die schwarze Färbung.

Schiefer wird vor allem in Form von Platten verwendet – zum Beispiel beim Dachdecken, der Verkleidung von Fassaden oder anderen Bereichen des Hausbaus. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurden die sogenannten Schiefertafeln oft als Schreibunterlage benutzt. Mittlerweile erfreuen sich sogar Haushaltsgegenstände wie Teller, die aus dem Naturstein Schiefer hergestellt wurden, höherer Beliebtheit.

Vor der Mitte des 19. Jahrhunderts wurden die Begriffe Schiefer, Schiefer und Schiefer nicht scharf voneinander unterschieden. Im Zusammenhang mit dem Untertagebau wurde Schiefer bis weit ins 20. Jahrhundert hinein häufig als Schiefer bezeichnet.