Schiefer ist ein feinkörniges Sedimentgestein, das durch Verfestigung von Schlamm entsteht. Dieser Ausgangsschlamm besteht überwiegend aus Tonmineralen und sehr feinen Partikeln von anderen Mineralen; typische Bestandteile sind Tonminerale, Quarz und Kalzit. Für die Bildung sind langsame Sedimentation und anschließende Diagenese entscheidend, bei der Minerale umkristallisieren und das Gefüge verfestigt wird. Zur näheren Erläuterung der Entstehung siehe Bildungsprozesse und die Rolle des Schlamms.
Zusammensetzung und Gefüge
Die feine Körnung ist typisch: Tonminerale dominieren, ergänzt durch schlammgroße Fragmente anderer Minerale. Solche Komponenten werden als Tonminerale und schlammgroße Partikel bezeichnet; weit verbreitete Härtereinschlüsse sind Quarz und Kalzit. Eine der markantesten Eigenschaften ist die Spaltbarkeit (Fissilität): Schiefer bricht leicht entlang dünner, paralleler Lamellen oder Schichtflächen, die oft weniger als einen Zentimeter dick sind. Im Gegensatz dazu haben chemisch sehr ähnliche Schlammsteine nicht unbedingt diese ausgeprägte Spaltbarkeit.
Farbe, organischer Gehalt und schwarze Schiefer
Die Farbe von Schiefer variiert von hellgrau bis schwarz und kann durch organische Substanz sowie Eisenoxide beeinflusst werden. Schiefer und Schlammfelsen enthalten einen großen Anteil der in Sedimenten gebundenen organischen Stoffe; in einem durchschnittlichen Schiefer liegt der Anteil organischen Materials jedoch häufig bei weniger als einem Massenprozent. Besonders organisch-reiche Varianten, die sogenannten schwarzen Schiefer, entstehen unter sauerstoffarmen Bedingungen und enthalten freien Kohlenstoff sowie Eisensulfide wie Pyrit. Solche Zusammenhänge werden in Untersuchungen zu organischer Substanz und anoxischen Bedingungen betrachtet; der Begriff Sauerstoff ist dabei zentral. Der schwarze Farbton wird durch frei vorliegende Kohlenstoff‑Reste und Pyrit bedingt.
Geologische Bedeutung und Entstehungsräume
Schiefer bildet sich in einer Reihe von Ruhe‑ oder langsam sedimentierenden Umgebungen: Tiefseebecken, schlammige Schelfe, Seen und tiefe Teile von Meeresbuchten. Dort lagern feine Partikel ab und werden unter dem Gewicht überlagernder Schichten kompaktiert. Über geologische Zeiträume können Schiefer zu wichtigen Lagerstätten für organische Stoffe werden und als sogenannte Quellgesteine für Kohlenwasserstoffe gelten; in modernen Diskussionen wird ihre Rolle bei der Energiewirtschaft (z. B. unkonventionelle Gas‑ und Ölgewinnung) häufig thematisiert.
Verwendung, praktische Bedeutung und Unterscheidungen
Als Baustoff ist sedimentärer Schiefer weniger direkt als Dach‑ oder Fassadenmaterial geeignet als der metamorphe Schiefer (auf Deutsch ebenfalls „Schiefer“ oder „Schiefergestein“, im Englischen meist "slate"). Sedimentärer Schiefer wird dagegen industriell als Rohstoff für Ziegel, Zement oder keramische Produkte genutzt oder nach Verwitterung als Tonlieferant eingesetzt. Ein wichtiger Hinweis für Laien: Die Begriffe können verwirrend sein — der gebräuchliche Dachschiefer stammt zumeist aus metamorphen Prozessen, nicht aus unverändertem Tonschlamm.
- Charakteristisch: feinkörnig und fissil (Spaltbarkeit).
- Wirtschaftlich: mögliche Quelle organischer Kohlenwasserstoffe.
- Wissenschaftlich: wichtige Archive für paläoklimatische und paläozeanografische Studien.
- Unterscheidung: sedimentärer Schiefer ≠ metamorpher Dachschiefer.
Für weiterführende Informationen zu Bildung, Mineralogie und Nutzung können die verlinkten Stichworte als Einstieg dienen: Bildungsprozesse, Schlamm, Tonminerale, Partikelgrößen, Quarz, Kalzit, Schlammsteine, organische Substanz, anoxische Bedingungen, Sauerstoff, Kohlenstoff und Pyrit.
