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Schwarzschiefer (biopelita)

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Bilder (5 Bilder gesamt)

Mine de Montroc
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Mine de Montroc

Schwarzschiefer-Flussspat-Lagerstätte. Abbauarbeiten am Flussspatgang (hinter dem Bagger)

Copyright: Collector
Beitrag: Collector 2006-01-02
Schwarzschiefer (Schwarzpelit)
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Schwarzschiefer (Schwarzpelit)

Geschiebefund aus Hanstholm. Größe: 13 x 9 cm; Kohlenstoffreiches Sedimentit mit Bildung in einem sauerstoffarmen oder sauerstofffreien (anoxinischen) Milieu (euxinisches Sedimentit).

Sammlung: Jörg
Copyright: Jörg
Beitrag: Jörg 2012-06-24
Schwarzschiefer (black shale)
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Schwarzschiefer (black shale)

Kerogen-haltiger, sedimentärer Schwarzschiefer;
Kimmeridge (155-150 Ma, Oberes Jura);
Mine d' Orbagnoux, Seyssel, Ain, Frankreich

Copyright: Ji-Elle
Beitrag: Collector 2013-05-31
Schwarzschiefer
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Schwarzschiefer

Wapta Mountain (Home of Burgess shale);
British Columbia, Canada

Copyright: Smith609
Beitrag: Collector 2013-05-31
Schwarzschiefer (black shale)
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Schwarzschiefer (black shale)

Fossil Ridge, Burgess shalle formation, British Clombia, Canada

Copyright: Smith609
Beitrag: Collector 2013-05-31

Gruppierung

Zugehörig zu

Gesteine  ⇒ Sedimentäre Gesteine und Sedimente  ⇒ Klastische Sedimente  ⇒ Pelit  ⇒ Ton und Tonstein

Andere Sprachen

Spanisch

biopelita

Englisch

black shales

Deutsch

Schwarzschiefer

alternativ genutzter Name

Spanisch

pizarra arcillosa negra

Deutsch

Schwarzpelit

Ausführliche Beschreibung

Schwarzschiefer sind pelitische (tonige) kohlenstoffreiche Sedimentgesteine marinen Ursprungs, welche euxinisch (in einem sauerstoffarmen bis sauerstofffreien Milieu) gebildet wurden. Schwarzschiefer wird auch als Schwarzpelit bezeichnet.

Schwarzschiefer sind undeformierte (tektonisch unbeanspruchte) > Tonsteine, die entlang der ursprünglichen Schichtflächen spalten. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, wird die Verwendung der diesbezüglich neutraleren Bezeichnungen Schwarztonsteine oder Schwarzpelite empfohlen. (wikipedia)

Schwarzschiefer (engl. black shales) sind pelitische, feingeschichtete, durch organische Restbestände (Bitumen) und Sulfide dunkel gefärbte (biogen-chemische) Sedimente, welche außergewöhnlich reich an organischer Substanz (C-Gehalt >5%) sowie an in der Regel feinverteilten Eisensulfiden, vorwiegend Pyrit, sind. Die Bildung der Schwarzschiefer beruht auf sogenannten ozeanischen anoxischen Ereignissen (OAE). Dabei enthalten die Tiefenwässer der Ozeane im Vergleich zu den heute vorherrschenden Bedingungen nur sehr wenig bis gar keinen gelösten Sauerstoff (anaerobes Milieur).

Ein OAE findet immer dann statt, wenn die Weltozeane unterhalb der Oberflächenschicht vollständig an Sauerstoff verarmen. Selbst wenn ein derartiges Ereignis in den letzten Jahrmillionen nicht stattfand, so finden sich in Sedimenten der weiter zurückliegenden geologischen Vergangenheit eindeutige Hinweise auf mehrere solcher Vorfälle.

Bildung Schwarzschiefer bilden sich meist in abgeschnürten Sedimentbecken, die durch wenig Wasserbewegung und -austausch sowie anaerobes Milieu gekennzeichnet sind (euxinisch). Bei einer schlechten Durchmischung und eingeschränktem Austausch des Bodenwassers, wie es bei weitgehend isolierten Sedimentbecken vorkommen kann, entsteht ein sauerstofffreies und reduzierendes Milieu. Auch hier bildet sich Faulschlamm, der nach seiner Verfestigung als Schwarzschiefer bezeichnet wird. Solche Bedingungen existieren am Boden des Schwarzen Meeres und in tieferen Bereichen der Ostsee. Für die dunkle Färbung sorgen fein verteilter Kohlenstoff und Eisensulfide, vor allem Pyrit. Zudem können die Schwarzschiefer mit wertvollen Metallen, beispielsweise Kupfer, Uran und Vanadium, angereichert sein.

Frühe Schwarzschiefer sind aus dem Frühen Kambrium (vor ca. 600 Ma) bekannt; darunter die Schwarzschiefer-Sequenz auf der chinesischen Yangtse-Plattform mit einem gemischtes Sedimentspektrum aus Phosphorit-, Baryt- sowie Mo-, Ni-, Au-, PGE-Sulfid-Mineralisation aufweisen (LEHMANN, B., 2009) Bestimmte Epochen der Erdgeschichte, in denen sich häufig Schwarzschiefer gebildet haben, sind oft mit vermehrtem Massenaussterben korreliert (z.B. im Oberdevon (ca. 550 Ma). Auch die Kreide war eine Zeit häufiger Schwarzschiefer . Besonders traten diese Ereignisse in Phasen der Erdgeschichte auf, in denen die Meere sehr warm und die Temperaturgradienten gering waren. Grund hierfür ist die fehlende Tiefenwasserbildung in diesen Zeiten. Dadurch kam es zu Sauerstoffmangel in mittleren und größeren Meerestiefen. In diesen Bereichen lagert sich nun organisches Material ab, denn die Lebewesen, welche dies beeinflussen und den Kohlenstoff abbauen würden können ohne den fehlenden Sauerstoff nicht überleben. Ohne Durchmischung durch Organismen oder Strömungen lagern sich die Sedimente ungestört ab und bilden feine Schichtungen. Zusammen mit dem hohen Gehalt an organischem Material bildet sich dann der Schwarzschiefer. (Quelle: Tw. zitiert Carl von Ossietzky Universität, Oldenburg) Ein Sonderfall ist der "Anoxic Overturn": In Zeiten fallender Meeresspiegel, aber noch hoher Temperaturen, kann es in weiträumigen Flachmeeren zu einer so starken Eindampfung des flachen Wassers kommen, dass durch den enorm gestiegenen Salzgehalt bedingt diese Wassermassen so schwer werden, dass sie irgendwann von den Schelfen herabfließen, die Sauerstoffminimum-Zone (OMZ) und diese sauerstoffarmen Wassermassen auf die Schelfe hochdrücken. Der Effekt ist der gleiche wie oben beschrieben.

Die devonischen Schwarzschiefer der deutschen Mittelgebirge, die lokal sehr gut erhaltene, pyritisierte Fossilien enthalten, werden in grossem Stil zu Dachschiefer verarbeitet

Ein Beispiel ist die durch ihren Reichtum an außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien aus dem Eozän weltbekannte Grube Messel in der Nähe von Darmstadt. Der Mangel an gelöstem Sauerstoff am Gewässergrund und fehlende Strömung sorgten dafür, dass die Körper toter Tiere während der Einbettung in das Sediment nicht durch die Wühltätigkeit der Bodenbewohner (Benthos) in ihrer Einbettungsposition gestört wurden.

Bei einer schlechten Durchmischung und eingeschränktem Austausch des Bodenwassers, wie es bei weitgehend isolierten Sedimentbecken vorkommen kann, entsteht ein sauerstofffreies und reduzierendes Milieu. Auch hier bildet sich Faulschlamm, der nach seiner Verfestigung als Schwarzschiefer bezeichnet wird. Solche Bedingungen existieren am Boden des Schwarzen Meeres und in tieferen Bereichen der Ostsee. Für die dunkle Färbung sorgen fein verteilter Kohlenstoff und Eisensulfide, vor allem Pyrit. Zudem können die Schwarzschiefer mit wertvollen Metallen, beispielsweise Kupfer, Uran und Vanadium, angereichert sein.

Beispiele für bedeutende Vorkommen von Schwarzschiefer sind die devonischen Schwarzschiefer der deutschen Mittelgebirge (Dachschiefer der Eifel) und der für seine einzigartigen Fossilien bekannte Posidonienschiefer aus dem deutschen Unterjura.

Referenzen, Verweise und Literatur

Weblinks

Gesteinszuordnungen (0)