Schiefer ist nicht gleich Schiefer
Früher hat man alle „glatt“ spaltbaren Gesteine als Schiefer bezeichnet. Der Name stammt aus dem althochdeutschen Wort „scivaro“, was so viel wie Steinsplitter bedeutet. Heute wird in der Wissenschaft zwischen spaltbaren Sedimentgesteinen und dem eigentlichen, metamorph gebildeten Schiefer unterschieden.
1. Spaltbare Sedimentgesteine
Was ist ein Tonstein?
Bei Tonstein handelt es sich um ein sehr feinkörniges Sedimentgestein (Korngröße unter 0,002 mm) mit einer dünnen Schichtung. Diese verleiht dem Gestein ein dünnblättriges und damit schiefriges Aussehen. Sie entsteht durch rasch aufeinanderfolgende Wechsel der Ablagerungsbedingungen. Ein Beispiel für diese Art der Bildung liefert in Deutschland der Posidonienschiefer, der jedem Fossiliensammler unter dem Handelsnamen „Brasil Schiefer“ bekannt sein könnte.
Aufgrund seiner Entstehungsgeschichte handelt es sich hierbei um ein inhomogenes Gestein, das von Platte zu Platte unterschiedliche Eigenschaften haben kann. Tonsteine quellen bei Wasseraufnahme häufig auf. In Dauernass- oder Außenbereichen sollten sie daher nicht verwendet werden.
Was ist ein Kalkschiefer?
Wie der Name schon vermuten lässt, handelt es sich um einen schieferähnlichen, plattig abgelagerten Kalkstein. Der bekannteste Vertreter in Deutschland ist der Solnhofener Plattenkalk.
Was ist ein Ölschiefer?
Auch hier handelt es sich meist um ein Ablagerungsgestein und nicht um einen Schiefer. Von Ölschiefer spricht man, wenn der Anteil des organischen Materials (Kerogen) zwischen 10 % und 30 % liegt. Ähnlich wie bei den Steinkohlewäldern erfolgte die Verwesung des organischen Materials unter Sauerstoffmangel, z. B. in tiefen Meeresbecken. Ölschiefer findet man an vielen Stellen in Deutschland, so z. B. im Emsland (Salzbergen), Braunschweig und in den Alpenregionen. Der bekannteste Steinbruch ist aber die Grube Messel, die weltweit durch Fossilienfunde berühmt wurde.
Die bunten Ölschiefer für Bodenbeläge oder Wandverkleidungen kommen meist aus Indien. In Dauernass- oder Außenbereichen sollten sie nicht verwendet werden. Meistens besitzen diese Gesteine auch nur eine sehr geringe Abriebfestigkeit.
2. Metamorph gebildete Schiefer
Was ist ein Tonschiefer?
Durch Verwitterung entstandenes Lockermaterial wurde durch Flüsse von den damals existierenden Kontinenten in die Meere transportiert. Dabei lagerte sich gröberes Material wie Sand und Kies in Küstennähe ab, während die feinkörnigen Tonminerale erst in den landferneren, tieferen Beckenbereichen zur Ablagerung gelangten. Organische Reste von Meereslebewesen, vor allem Algen, sorgten für den Kohlenstoff, der in feinverteilter Form im Schiefer für die dunkle Farbe ursächlich ist. Derartige dunkle tonige Ablagerungen (Faulschlämme) entstehen nur an Orten, die arm an Sauerstoff sind.
Die über Millionen Jahre dauernde Ablagerung bei gleichzeitiger Überlagerung durch jüngeres Sedimentmaterial führte kontinuierlich zu einer Verfestigung, wobei durch den Druck der überlagernden Schichten der Wassergehalt und die Porenräume in den Schichtlagen stetig verkleinert wurden.
Aus Ton wurde so Tonstein und danach unter erhöhten Druck und hohen Temperaturen Tonschiefer. Durch Absenkungsvorgänge der Erdkruste im Rahmen von Gebirgsbildungsprozessen gelangte der Portoschiefer auf diese Weise bis 15 Kilometer tief in die Erde. Dabei bildete sich durch erhöhten Druck und hohen Temperatur schließlich ein schwach metamorpher Schiefer. Die Richtung der Schieferungsflächen hat, wie weiter unten erklärt, nichts mit der Ablagerungsebene (Schichtung) gemeinsam. Typische Vertreter dieser Gattung sind Mosel- und Portoschiefer. Reine Tonschiefer sind gegenüber Amidosulfonsäure beständig, gegenüber anderen Säuren allerdings nicht.
Was sind Phyllite?
Sie sind eine besondere Form der Tonschiefer (griechisch phyllon = Blatt, d. h. von blättriger Struktur). Die ursprünglichen Tonminerale sind komplett umgewandelt. Durch den entstandenen Anteil des Minerals „Serizit“ von mehr als 50 % entsteht der silbrige Glanz. Otta Phyllit und Matrix Schiefer sind die bekanntesten Phyllite im Natursteingewerbe. Da beide frei von Kalk sind, ist die Anwendung von Amidosulfonsäure zur Zementschleierentfernung möglich.
Durch Einwirkung der Temperatur von benachbartem Magma auf Tongesteine können sich durch die Kontaktmetamorphose auch größere Minerale – häufig Andalusit – bilden. Sie können die Form von Getreidekörnern annehmen, was zur Namensgebung Fruchtschiefer führte. Theumaer Fruchtschiefer ist neben Otta Phyllit ein weiteres Beispiel.
Was ist ein Glimmerschiefer?
Dies ist eigentlich ein Sammelbegriff für verschiedene umgewandelte Gesteine. Ursprünglich waren sie meistens Tonsteine oder tonige Sandsteine. Für die Bildung waren bestimmte Druck- und Temperaturverhältnisse maßgebend.
Die Glimmerminerale selbst sind sogenannte Schichtminerale und lassen sich sehr leicht parallel zu ihrer Schichtung spalten, die auch parallel zur äußeren Mineralform verläuft. Die „Spaltrichtung“ der Glimmerschiefer entstand nicht durch die alte Ablagerungsrichtung, sondern durch die parallele Anordnung dieser plattig wachsenden Minerale senkrecht zur Druckrichtung.
Was ist ein Glimmerquarzit?
Der bekannteste Vertreter dieser Gattung ist der Alta Quarzit aus Norwegen. Die Ursprungsgesteine waren Sandsteine mit bis zu 90 % Quarzgehalt. Die Entstehung erfolgte analog zum Glimmerschiefer.
Was sind schiefrige Marmore?
Zu den seltenen schiefrigen Marmoren gehört der Rauriser Marmor, der besonders in Schwimmbädern in spaltrauer Form eingesetzt wird. Durch die Einregelung der Glimmerminerale und des marmorbildenden Minerals Calcit können diese Marmore gut gespalten werden.
Welche Steine sind für welche Anwendung empfehlenswert?
Pauschal kann man das nicht an der Gesteinsart unbedingt festlegen. In jedem Bereich gibt es große Unterschiede.