Schwarzschiefer

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Schwarzschiefer sind pelitische (tonige) Absatzgesteine, so genannte Sedimentite, maritimen Ursprungs. Es handelt sich nicht um echte Schiefer, sondern ihre Spaltflächen entsprechen den Sedimentationsschichten.

Inhaltsverzeichnis

1 Zusammensetzung
2 Entstehung
3 Alter
4 Einteilung
- 4.1 Nach Fossilienführung
- 4.2 Nach wirtschaftlicher Nutzung
5 Literatur
6 Siehe auch
7 Weblinks

[Bearbeiten] Zusammensetzung

Typisch für Schwarzschiefer ist dessen Gehalt an Kohlenstoff, der dem Gestein seine Farbe verleiht. Neben Tonmineralen als Grundbaustoff enthält Schwarzschiefer häufig auch Quarz bzw. Kieselsäuregel, Feldspate und Glimmerarten, alle sehr fein verteilt, häufig auch Pyrit, Markasit, Phosphorit, und zahlreiche Metalle wie Eisen und andere Schwermetalle.

[Bearbeiten] Entstehung

Schwarzschiefer entstehen am Meeresboden aus Faulschlamm (Sapropel) bei Sauerstoffmangel. Solche Bedingungen können auftreten, wenn Wasserschichten wenig durchmischt werden, beispielsweise in erdgeschichtlichen Epochen mit ruhigem, ausgeglichenem Klima ohne große Temperaturdifferenzen. Der Sauerstoffmangel führt einerseits zum unvollständigen Zersetzen toter Organismen und deren Inkohlung im schlammigen Ton des Meeresbodens, was dem späteren Schiefer die typische Schwärze verleiht. Außerdem bewirkt Sauerstoffmangel die bakterielle Reduktion von Sulfat zu Schwefelwasserstoff (H₂S) und damit das Ausfällen von im Meerwasser gelösten Schwermetallen und deren Einlagerung als Sulfide, zum Beispiel Pyrit (FeS₂) und Chalcopyrit (FeCuS₂). Der Schwarzschiefer bildet sich aus den schichtigen, schiefrigen Tonlagen durch schwache Regionalmetamorphose bei geringem Druck über lange Zeiträume.

Schwarzschiefer sind oft fossilienführend. Fossilien sind untypisch für echte Schiefer, weil diese entsprechend ihrer Definition durch Gesteinsmetamorphose veränderte Sedimente sind und ihre Spaltflächen durch hohen Druck entstehen, und dabei gehen die ursprünglich vorhandenen Fossilien verloren. Aber Schwarzschiefer steht im Übergangsbereich vom Schieferton zum Tonschiefer und ist nur geringfügig metamorph geprägt, seine Spaltflächen sind die Sedimentschichtflächen. Man spricht nur deshalb auch in diesem Fall von Schiefer, weil Schwarzschiefer die für Schiefer typische gute Spaltbarkeit aufweist.

[Bearbeiten] Alter

Schwarzschiefer sind oft recht alt und stammen aus dem Paläozoikum, dem Erdaltertum, von Kambrium, über Ordovizium, Silur, Devon, Karbon bis zum Perm. Schwarzschiefer stammen aber auch aus dem Jura. Auch heute gibt es Orte, wo sich Faulschlämme ablagern, aus denen sich einmal Schwarzschiefer bilden können, zum Beispiel im Schwarzen Meer.

[Bearbeiten] Einteilung

[Bearbeiten] Nach Fossilienführung

Schwarzschiefer (Alaunschiefer) mit Graptolith (Monograptus) aus dem Alaunwerk Mühlwand bei Reichenbach im Vogtland

Graptolithenschiefer stammen aus dem Ordovizium und Silur und enthalten deren typische Leitfossilien, die Graptolithen (siehe Bild).
Der Burgess-Schiefer ist berühmt für den guten Erhaltungszustand und Reichtum seiner Fossilien. Mit seiner Entdeckung eröffnete sich den Paläontologen die ferne Welt der ersten komplexen Ökosysteme, er gilt als das Fenster zum Kambrium.
Posidonienschiefer, zum Beispiel Holzmadener Schiefer (Lias ε)
Bundenbacher Schiefer

[Bearbeiten] Nach wirtschaftlicher Nutzung

Kupferschiefer enthalten Kupferkies (Chalcopyrit) in abbauwürdigen Mengen.
Auch der Rohstoff für Kernkraftwerke und Atombomben, das Uran, wurde aus tiefen Schwarzschiefer-Schichten und dem darunter liegenden Lederschiefer vor allem in Ostthüringen gewonnen. Die rekultivierten Abbaugebiete im Raum Gera und Ronneburg bilden im Jahr 2007 die Kulisse der Bundesgartenschau.
Aus pyrithaltigem Alaunschiefer gewann man in historischen Alaunwerken Alaune und Vitriole, später auch Schwefelsäure, im 18. Jahrhundert Vitriolöl genannt.
Ölschiefer und Bitumenschiefer dienten hier und da auch als Energiequelle.