Die Schiefervorkommen von Virginia

Die Schiefer (,Arvonia Slates`) von Virginia befinden sich im Nordosten von Buckingham County in der Nähe von Estmont bei Arvonia sowie nordöstlich von Lynchburg, innerhalb der Piedmont Provinz.

Stratigraphisch gehören sie der ,Arvonia Formation` an und werden ins Ober-Ordovizium gestellt (Evans & Marr, 1988), obwohl die Diskussion über das genaue Alter immer noch nicht abgeschlossen ist. Die Edukte sind wahrscheinlich in einem flach-marinen Milieu abgelagert und vor ca. 300 Mill. Jahren deformiert worden (McDowell, 1964).

Die abbauwürdigen Schiefer befinden sich innerhalb des nw.` Schenkels der ,Arvonia Syncline`, die eine gefaltete Antiklinale mit primär isoklinalem Faltungsstil darstellt. Sie wird im NW durch die ,Hardware Anticline` und im SE durch die ,Whispering Creek Anticline` begrenzt. Durch den nw.` Faltenschenkel können mehrere NE-SW streichende Scherzonen ausgemacht werden. Auch wenn es an den Störungen zu kaum nennenswerten Bewegungen kam, führten sie trotzdem zur Wiederholung der stratigraphischen Einheiten (Evans & Marr, 1988). In den Schiefergruben zeigt die Schieferung mit 75°-87° nach SE ein sehr steiles Einfallen.

Die gering metamorphe ,Arvonia Formation` stellt eine Schieferabfolge mit zwei eingeschalteten und ca. 6 m mächtigen Metagrauwacken dar und besitzt eine Gesamtmächtigkeit von rund 957 m. Der größte Teil der Schiefer wird in einer ca. 120 m mächtigen Zone innerhalb der ,Arvonia Formation` abgebaut. Bestimmte Horizonte enthalten Pyrit, die durch die Verwitterung zu der typischen fleckigen Braunfärbung führen. Sie werden von den dortigen Bergleuten als "speck" bezeichnet und dienen lokal als Leithorizont zum Auffinden der abbauwürdigen Schiefer. Nach Südwesten, entlang dem Streichen der ,Arvonia Syncline`, gehen die Schiefer langsam in einen porphyroblastischen Phyllit mit Biotit und Granat über ("knotted slate"). Diese Bereiche zeigen ein gröberes Korngrößenspektrum und werden nicht als Dachschiefer verwendet.

Die mineralogische Zusammensetzung besteht aus Quarz, Muskovit, Chlorit und Feldspat als Hauptgemengteile sowie Biotit, Calcit, Graphit, Magnetit, Pyrrhotin und Pyrit als Akkzessorien. Karbonatminerale kommen selten vor und wenn, treten sie in Form irregulärer Aggregate auf. Nach McDowell (1964) sind die Schwankungen in der mineralogischen Zusammensetzung nur gering (Siehe Tab.)

Serizit und Chlorit bilden eine feinkörnige Grundmasse. Quarz tritt in Form deformierter und gelängter Körner mit einer ungefähren Größe von 0,4 mm auf, wobei größere Körner detritischer Herkunft sind. Kalzit kann feinverteilt auftreten, und die Körner erreichen Größen von bis zu 0,5 mm.

Der Schiefer besitzt einen gleichmäßigen, dunkelgrauen bis grauen Farbton, der teilweise leicht grünlich wirkt. Nach McDowell (1964) ist die Spaltfläche rauh und glänzend, und es können zwei Lineationen beobachtet werden. Die dominierende Lineation entsteht aus dem Durchschneiden von Schichtung und Schieferung. Beide nehmen nur einen kleinen Winkel ein und führen zu der typischen feinen Streifung (McDowell, 1964). Diese Lineation wird in Virginia oft als attraktive Oberflächenstruktur betrachtet und von den Bergleuten als "strike" oder "ribbon" bezeichnet (Brown, 1969).

Die zweite Lineation, die sogen. "grains", wird durch winzige eingeregelte, gelängte Minerale verursacht und ist mit dem bloßen Auge kaum wahrnehmbar. Sie führt neben der Hauptschieferung zur zweiten spaltbaren Anisotropiefläche und wird von den Bergleuten auch "sculp" genannt. Stellenweise ist auch eine Crenulationsfoliation festzustellen. Die Glimmerlagen scheinen bei schwankender Glimmerlagendichte von rauh bis glatt ausgebildet zu sein.