Shale

El proceso en el ciclo de la roca que forma la lutita se llama compactación. Las partículas finas que componen el esquisto pueden permanecer suspendidas en el agua mucho tiempo después de que se hayan depositado las partículas más grandes de arena. Las lutitas se depositan típicamente en aguas de movimiento muy lento y, a menudo, se encuentran en lagos y depósitos de lagunas, en deltas de ríos, llanuras aluviales y mar adentro de las arenas de las playas. También pueden depositarse en cuencas sedimentarias y en la plataforma continental, en aguas tranquilas y relativamente profundas. Las 'lutitas negras' son oscuras, como resultado de ser especialmente ricas en carbono no oxidado. Común en algunos estratos del Paleozoico y Mesozoico, las lutitas negras se depositaron en ambientes anóxicos y reductores, como en las columnas de agua estancada. Algunas lutitas negras contienen abundantes metales pesados como molibdeno, uranio, vanadio y zinc. Los valores enriquecidos son de origen controvertido, habiendo sido alternativamente atribuidos a aportes de fluidos hidrotermales durante o después de la sedimentación o a la acumulación lenta del agua de mar durante largos períodos de sedimentación. A veces se conservan fósiles, huellas de animales / madrigueras e incluso cráteres de impacto de gotas de lluvia en las superficies de los lechos de lutitas. Las lutitas también pueden contener concreciones que consisten en pirita, apatita o varios minerales de carbonato. Las lutitas que están sujetas al calor y la presión del metamorfismo se transforman en una roca dura, fisible y metamórfica conocida como pizarra. Con un aumento continuo en el grado metamórfico, la secuencia es filita, luego esquisto y finalmente gneis.

Las lutitas se componen típicamente de minerales arcillosos y grano de cuarzo, y suelen ser grises. La adición de cantidades variables de constituyentes menores altera el color de la roca. La lutita negra resulta de la presencia de más del uno por ciento de material carbonoso e indica un ambiente reductor. La lutita negra también se puede denominar metal negro. Los colores rojo, marrón y verde son indicativos de óxido férrico (hematita - rojos), hidróxido de hierro (goethita - marrones y limonita - amarillo) o minerales micáceos (clorita, biotita e illita - verdes). Las arcillas son el componente principal de las lutitas y otras rocas de barro. Los minerales arcillosos representados son principalmente caolinita, montmorillonita e illita. Los minerales arcillosos de las lutitas del Terciario Tardío son esmectitas expandibles mientras que en las rocas más antiguas, especialmente en las lutitas del Paleozoico medio a temprano, predominan las ilitas. La transformación de la esmectita en illita produce sílice, sodio, calcio, magnesio, hierro y agua. Estos elementos liberados forman cuarzo autigénico, pedernal, calcita, dolomita, ankerita, hematita y albita, todos trazas de minerales menores (excepto cuarzo) que se encuentran en las lutitas y otras rocas de barro. Las lutitas y las rocas de barro contienen aproximadamente el 95 por ciento de la materia orgánica en todas las rocas sedimentarias. Sin embargo, esto equivale a menos del uno por ciento en masa en una lutita promedio. Las lutitas negras, que se forman en condiciones anóxicas, contienen carbono libre reducido junto con hierro ferroso (Fe) y azufre (S). La pirita y el sulfuro de hierro amorfo junto con el carbono producen la coloración negra.

El shale es la fuente más frecuente de hidrocarburos como el petróleo y el gas natural. En algunos países como en los Estados Unidos, esta piedra es explotada extensivamente para la producción de combustibles. El shale también encuentra uso en la producción de arcillas y cemento.

Antes de mediados del siglo XIX, los términos pizarra, lutita y esquisto no se distinguían claramente. En el contexto de la minería subterránea de carbón, el esquisto se denominaba pizarra hasta bien entrado el siglo XX.