Die Mineralogie von Schiefer

Man unterteilt die gesteinsbildenden Minerale in zwei Hauptgruppen:  die Haupt- und Nebengemengteile. Es handelt sich bei diesen Begriffen ausschließlich um Mengenanteile.  Ein und dasselbe Mineral kann als Hauptgemengteil in einem Gestein auftreten, während es in einem anderen Gestein nur als Nebengemengteil vorkommt.
Hauptgemengteile sind, wie der Name schon sagt, die Minerale, die hauptsächlich den Schiefer aufbauen. Die Nebengementeile beinhalten Minerale, die bis zu 5 % ein Gestein aufbauen.  Desweiteren können die schieferbildenden Minerale als Akzessorien auftreten. Akzessorien sind Minerale, die bis zu 1 % am Gesteinsaufbau beteiligt sind.

Die Hauptgemengteile

Die Hauptgemengteile bei Schiefer sind Quarz, Feldspat und Glimmer. Man unterscheidet starre und elastische Minerale.   Die starren Minerale machen die Härte eines Schiefers aus, d.h. den mechanischen Widerstand des Gesteins.  Im praktischen Test äußerst sich dies im Klang eines Schiefers beim Anschlagen mit dem Hammer. Quarz und Feldspat sind resistent gegenüber chemischer Verwitterung.
 

Die elastischen Minerale - auch Glimmer oder Phyllosilikate genannt - bilden die eigentliche Schieferung und sind für die Spaltbarkeit, Elastizität und die Güte der Spaltfläche verantwortlich.  Zu ihnen gehören in erster Linie Muskovit/Illit.  Chlorit ist das zweitwichtigste Glimmermineral.  Manchmal kann Chlorit höhere Eisengehalte aufweisen und theoretisch könnte es bei Oxydation zu einer Braunfürbung kommen.  Weiterhin können sehr hohe Gehalte eine Grünfürbung auslösen (= farbige Schiefer).

Die Nebengemengteile bzw. Akzessorien

Bei den Eisensulfiden (= FeS2) unterscheidet man den etwas stabileren Pyrit und den leicht verwitternden Markasit sowie Magnetkies (= FeS).

Eisensulfide verwittern relativ leicht und verursachen als Eisenhydroxid (Eisen + Wasser = FeO OH) die bräunliche Färbung.  Ausschließliche Braunfürbung als oberflächliche Erscheinung betrachten wir als ästhetische Fragen und berühren nicht die eigentliche gesteinstechnische Qualität.

Eisensulfide können bei der Reaktion mit Wasser Schwefelsäure bilden und diese kann eventuell auftretende Karbonatminerale angreifen. Dies  kann Gefügeauflockerungen und FarbverÄnderungen verursachen.
Generell kann gesagt werden, daßPyrit als Akzessor kein qualitätsbeeinflußendes Mineral für Schiefer darstellt. 

Weiterhin ist die Größe der Pyrite entscheidend. Die Graphik zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Schieferplatte.  Sehr kleine Pyrite (< 1 mm) sind von den Glimmerlagen umflossen und werden keine Löcher verursachen (linkes Bild).  Wenn aber große Pyrite (> 3-4 mm) durch die Schieferung spießen , können sie Löcher hinterlassen, nachdem sie herausgewittert sind (rechtes Bild).

Pyrit von Schieferung umflossen
Pyrit spießt durch Schieferung

Die Karbonate umfassen ein größere Gruppe von Mineralen.  In einigen Mineralen ist neben Kalzium zusätzlich Eisen oder Magnesium eingebaut.  Also auch Karbonate können Braunfürbungen verursachen!  Das bedeutet, das bei Diskussionen über Karbonat neben dem Gehalt auch das jeweilige Karbonatmineral von Bedeutung ist.

Bei Anwesenheit von Eisensulfid kann auch Gips gebildet werden. Dieser hat ein höheres Volumen und somit kann es zu Gefügeauflockerungen kommen.

Braunfürbungen können von den Karbonaten Siderit ( =Eisenspat) und Ankerit (= Braunspat)  verursacht werden. 

Die anderen Nebengemengteile umfassen Erzminerale oder exotische Minerale.  Sie haben praktisch keinen  Einfluß auf die Schieferqualität bzw. kommen sie sehr selten vor.  Aus diesem Grund wird auf eine nähere Beschreibung hier nicht eingegangen.