Wanneer modderige afzettingen lange tijd worden begraven en gecomprimeerd, vormen ze schalie. Wanneer schalie dieper wordt begraven, voor een langere tijd en verwarmd door de aardkorst, vormt het leisteen. De kwaliteiten van leisteen en leisteen variëren met de samenstelling van de oorspronkelijke sedimenten, de mate van verdichting, de hoeveelheid warmte en de duur van de tijd.

Het begint met erosie en sedimentatie

sedimenten die leisteen en leisteen vormen zijn afkomstig van verwering op hogere grond, en ze worden door erosie naar de plaats van afzetting gedragen. Onder de sedimenten vallen keistenen eerst uit het water, dan grind en dan zand, waardoor er slechts zeer fijne deeltjes klei en wat organisch materiaal achterblijven. Een modderige rivier illustreert dit; de troebeling wordt troebelheid genoemd. De Amerikaanse EPA zegt dat een enkele stormgebeurtenis een rivier kan laden met maar liefst de helft van de totale jaarlijkse hoeveelheid sediment van de rivier.

Het water voert deze fijne deeltjes mee tot het langzaam wordt in stilstaand water zoals een meer, rivier delta of continentaal plat. De deeltjes bezinken naar de bodem, waar ze na verloop van tijd worden begraven door meer sedimenten. Later kunnen ze ook worden bedekt door zandsteen of kalksteen. Het gewicht van het erop liggende materiaal comprimeert de sedimenten in miljoenen jaren tot schalie.

De variabele eigenschappen van schalie

Schalie is ingebed in dunne lagen omdat de sedimentdeeltjes worden afgevlakt tot parallelle vellen , dat 'foliëring' wordt genoemd. Slecht samengepakte schalie kan gemakkelijk met de hand worden uit elkaar getrokken. Geology.com beschrijft hoe schalie verschillende kleuren kan hebben, afhankelijk van wat zich in de oorspronkelijke mix van sedimenten bevindt. Organische inhoud van slechts enkele procenten levert een zwarte leisteen op; kalkhoudende mineralen worden grijs of lichtgrijs; en ijzeroxide of ijzerhydroxide kan roodachtige, gele of bruine kleuren veroorzaken.

De kenmerken van leisteen

Leisteen is een fase in de metamorfose van schalie, een sedimentair gesteente, naar gneis, een metamorfose rots. Leisteen kan zich ook vormen van vulkanisch gesteente. In leisteen stromen de verwarmde en samengedrukte mineralen langzaam en richten ze zich loodrecht op de as van samendrukking op, om "splitsing" te creëren, wat de neiging is van de rots om langs rechte lijnen te breken. Net als leisteen heeft leisteen verschillende kleuren; soms is het gestreept door het stromen van de mineralen.

Verschillen in de toepassingen van leisteen en schalie

In tegenstelling tot leisteen, is leisteen hard genoeg om bruikbaar te zijn als een structureel materiaal in zijn intacte vorm. Biljarttafels gebruiken het als een platte, inflexibele basis voor een speeloppervlak. Het is in stukken gesneden voor het bestraten van looppaden en voor vloeren. Omdat leisteen langs de splitsingsvlakken kan worden gespleten, wordt het traditioneel gebruikt om duurzame dakspanen voor daken te maken.

Schalie is te zacht voor dergelijke toepassingen, maar zoals National Geographic uitlegt, hebben sommige soorten schalie voldoende organische koolwaterstoffen , genaamd kerogen, om "oliehoudende leisteen" te maken, een potentiële energiebron.