Petrographie, Mineralogie & Gefüge

Einführung

Eine petrographische Untersuchung wird verlangt, um hierdurch festzustellen, ob es sich bei dem Schiefer wirklich um einen Schiefer handelt und er   in den Anwendungsbereich der Norm fällt. Darüber hinaus wird eine petrographische Untersuchung zu Identifizierungszwecken durchgeführt.

Vor allem kann man mit einer petrographische Untersuchung feststellen, ob der Schiefer mineralogische Komponenten enthält, die beispielsweise das Verwitterungsverhalten (Farbe, Festigkeit) beeinflussen können.

Kurze Erläuterungen zu petrographischen Untersuchungsmethoden sind unter Mikroskopie und Mineralogie innerhalb der Schiefergeologie zu finden.

Die in der Euro-Norm 12326 geforderte 800-fache Vergrößerung bei der gefügekundlichen Analyse stellte sich, wie schon bei vorangegangenen mikroskopischen Untersuchung, als völlig unbrauchbar heraus, da weder die Feststellung der Morphologie der Schieferung noch die der Dicke der einzelnen Glimmerlagen möglich ist.

Als ausreichend kann eine 100-fache bis 250-fache Vergrößerung betrachtet werden. Durch die Quantifizierung mittels Bildanalyse ist selbst eine 250-fache Vergrößerung zu groß.

Durchführung der Untersuchungen

Makroskopisch

Diese Untersuchung wird am Handstück vorgenommen, wobei folgende Kriterien in die Prüfung aufgenommen werden müssen:

• sedimentäre Schichtung, hierbei ist zu unterscheiden zwischen Druckschiefer (=Transversalschiefer), wo Schieferung und Schichtung einen bestimmten Winkel zueinander bilden, und Massen- oder Parallelschiefer, bei dem Schieferung und Schichtung parallel verlaufen;

• offene und verheilte Risse;

• Quer- und Diagonalklüfte (Köpfe und Messer);

• Calcit oder andere Carbonate in Adern oder Lagen;

• kohliges Material;

• Vorhandensein von Pyrit, Magnetkies, Markasit (alle Eisensulfide) oder anderer metallisch glänzender Minerale;

• bei Vorhandensein von Carbonaten, ob sie von Glimmerlagen umgeben sind.

Mikroskopisch

Diese Untersuchung wird mit dem Mikroskop vorgenommen, wobei folgende Kriterien in die Prüfung aufgenommen werden müssen:

• Wenn der Schiefer Carbonate (z.B. Calcit, Ankerit) oder Erze (z.B. Pyrit, Ilmenit) enthält, dann ist anzugeben, ob diese feinverteilt in der Grundmasse oder in einzelnen großen Linsen vorliegen oder in feinen Spältchen, Adern oder in zackig verästelten Nestern konzentriert ist.

• Das Vorliegen ausgeheilter Quer- und Diagonalklüfte, Spuren ehemaliger Schichtung und Spuren von Schieferung ist anzugeben.

Dabei ist die Verteilung von Gefüge und Struktur der Glimmerlagen wie folgt anzugeben:

• Strukturtyp der Glimmerlagen

• Anzahl der Glimmerlagen pro mm

• Mittlere Dicke von 10 Glimmerlagen

• Mengenwert

Da die Glimmerlagen eine herausragende Bedeutung für die mechanischen Eigenschaften sowie Verarbeitungseigenschaften eines Schiefers haben, sollte ein Hauptaugenmerk auf sie gerichtet werden. Ausführliche Erläuterungen und die Probleme sind unter Gefüge innerhalb der Schiefergeologie zu finden. Eigene Untersuchungen zeigten, dass durch die quantitative Bildanalyse schnellere und sichere Ergebnisse erlangt werden.

Mineralogische Zusammensetzung

Die Feststellung der mineralogischen Zusammensetzung sollte immer mittel Röntgendiffraktometrie erfolgen. Abschätzungen im mikroskopischen Bild sind aufgrund der Feinkörnigkeit sehr fehlerbehaftet und die Ergebnisse können nicht mit denen der Röntgendiffraktometrie verglichen werden. Dies bedeutet, dass man auch keine vergleichenden Aussagen über Schiefer hinsichtlich der mineralogischen Zusammensetzung treffen kann.