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Über den Schiefer

Der Naturschiefer

Tonschiefer aus dem südlichen Ural mit einer von rechts oben nach links unten verlaufenden Schieferung; Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme. Die Schieferflächen haben einen Abstand von ca. 15 μm, dazwischen Domänen mit Tonmineralen, die noch die sedimentäre Lagenstruktur aufweisen. Tonschiefer aus dem südlichen Ural. Die Tonminerale sind nahezu vollkommen parallel ausgerichtet, das Gestein war im Bereich der schwachen Metamorphose.

Tonschiefer (engl. slate) sind Gesteine aus dem Übergangsbereich von der Diagenese zur Metamorphose. Es sind dichte klastische Gesteine mit schwarzer, schwärzlich grauer, bläulich grauer, auch grünlicher, gelblicher, roter und violetter Farbe mit einer engständigen Schieferung im Millimeterbereich.

Sie entstehen aus Tonstein unter gerichtetem Druck und erhöhten Temperaturen und können sowohl den Sedimentiten wie auch den Metamorphiten zugerechnet werden.[4] Dabei zeigt das Gestein aber noch keine der typischen, in der Metamorphose gebildeten Minerale. Bei der Gebirgsbildung werden die Tonsteinschichten im Zuge einer Stauchung der Erdkruste gefaltet. Während dieser tektonischen Vorgänge kommt es zunächst zur Drucklösung von Tonmineralkörnern in der parallel zur Stauchrichtung liegenden Ebene.[5] Mehr oder weniger simultan kristallisieren neue Tonminerale in der senkrecht zur Stauchrichtung liegenden Ebene. Dadurch erhält der ursprüngliche Tonstein sein schiefriges Gefüge.

Die Dichte schwankt um 2,8 g/cm³. Die Zusammensetzung kann erst durch die Röntgenbeugung bestimmt werden, da der Durchmesser der einzelnen Mineralkörner deutlich unter 20 μm liegt. Das Gestein besteht aus größeren oder geringeren Mengen von klastischem Material, das neben den eigentlichen Tonmineralen auch Quarz- und Feldspatkörner, sowie detritische Glimmer- und Chloritblättchen enthält. Daneben kann ein Tonschiefer in kleinsten Mengen Schwerminerale wie dunkle nadelförmige Rutilkriställchen oder kleine Pyritwürfel enthalten.[6] In den feinkörnigen Gesteinen sind oft Fossilien zu finden, die aber oft durch die Deformation verzerrt oder zerstört wurden. Davon nicht betroffen sind Mikrofossilien, die zur Datierung der Gesteine herangezogen werden können.

Die Zugehörigkeit zur Gruppe der Sedimentite oder Metamorphite wird ebenfalls mit Hilfe der Röntgenbeugung bestimmt. Hierbei wird speziell das in geologischen Zeiträumen temperaturempfindliche Verhalten des Tonminerals Illit benutzt, dessen 10Å-Reflex bei zunehmender Metamorphose ausgeprägter ist.

Quelle: Wikipedia