Schiefer ist ein Sammelbegriff für unterschiedliche tektonisch deformierte (gefaltete) und teilweise auch metamorphe Sedimentgesteine. Ihr gemeinsames Merkmal ist die ausgezeichnete Spaltbarkeit entlang engständiger paralleler Flächen, sogenannter Schieferungsflächen, die sekundär durch die Deformation entstanden sind. Jedoch auch undeformierte, meist feinkörnige Sedimentgesteine, die eine solche Spaltbarkeit aufweisen, werden traditionell als Schiefer bezeichnet. Diese Gesteine spalten allerdings entlang ihrer primären Schichtflächen. Von dieser traditionellen Bezeichnung leiten sich z. B. die Begriffe Ölschiefer oder Schiefergas ab, die im streng petrographischen Sinne für einen kohlenstoffreichen Tonstein bzw. das noch in seinem Muttergestein (meist ein solcher kohlenstoffreicher Tonstein) eingeschlossene Erdgas stehen.

Tonschiefer (engl. slate) sind Gesteine aus dem Übergangsbereich von der Diagenese zur Metamorphose. Es sind dichte, feinklastische (aus Trümmern anderer Steine bestehende) Gesteine mit schwarzer, schwärzlich grauer, bläulich grauer, auch grünlicher, gelblicher, roter und violetter Farbe mit einer engständigen Schieferung im Millimeterbereich, die einen plattigen Charakter mit guter Spaltbarkeit aufweisen. Sie entstehen aus Tonstein (Faulschlamm) unter gerichtetem Druck und erhöhten Temperaturen und können sowohl den Sedimentgesteinen wie auch den Metamorphiten zugerechnet werden. Dabei zeigt das Gestein aber noch keine der typischen in der Metamorphose gebildeten Minerale. Die Bestandteile aus zum Teil bunt gefärbten Tonmineralen, kleiner als 0,002 mm, werden durch Steinverfestigung (sog. Diagenese) unter hohem Überlagerungsdruck und Wasserauspressung zusammengepresst. Dadurch erhält der ursprüngliche Tonstein sein schiefriges Gefüge. Der Kohlenstoffgehalt aus abgestorbenen Organismen prägt das typisch dunkle Erscheinungsbild der meisten Tonschiefer.

Petrographisch müssen jedoch die Tonschiefer von kristallinen Schiefern unterschieden werden. Geologisch sind diese Schiefer (engl. schist) metamorphe Gesteine (z. B. Grünschiefer, Glimmerschiefer, Glaukophanschiefer), bei denen sich unter relativ hohen Temperaturen und vor allem hohem Druck aus Tonmineralen neue Schichtsilikate wie Muskovit, Biotit und Chlorit gebildet haben. Die "Mineralkörner“ wuchsen dabei in der senkrecht zum wirkenden Druck orientierten Ebene. Daher sind sie allesamt parallel zueinander ausgerichtet, wodurch das Gestein so gut spaltbar ist. Die Bildung des typischen Aufbaus kristalliner Schiefer nennt man Kristalloblastese. Aus einem Tonschiefer kann somit bei höherem Druck und hoher Temperatur ein kristalliner Schiefer entstehen. Die beiden Gesteine können jedoch einfach voneinander unterschieden werden: Glimmerschiefer ist glänzend und silbrig, Tonschiefer ist grauschwarz und von vergleichsweise mattem Glanz. 

Synonyme für dunkle Varietäten von Tonschiefer sind Dachschiefer und Schwarzschiefer. Die Mineralbestände weisen Tonminerale, Feldspate, Quarz, Glimmer, Grünsilikate, Hämatit und Limonit auf. Gelegentlich sind Pyrite in Form von kleinen Würfeln makroskopisch (mit bloßem Auge) zu erkennen.
Mit dunklem Tonschiefer werden traditionell Dächer gedeckt oder Giebel und Fassaden verkleidet. An der Mosel, im Hunsrück und in der Eifel war und ist mittlerweile auch wieder der Hausbau mit behauenen, kompakten Bruchsteinen aus Schiefer üblich.

Tonschiefer weisen enorme Biegezugfestigkeitswerte auf. Positiv sind auch die Wasserdichtigkeit (gegen das Lager) und die Wärmespeicherfähigkeit. Die Druck- und Abriebfestigkeit ist verhältnismäßig gering. Liebhaber von Schiefern akzeptieren diese natürlichen Eigenschaften, die den Belägen ihr attraktives Flair verleihen. Kratzer werden meistens bei weiterer Benutzung des Belages durch Abrasion wieder „ausgeschliffen“. Tonschiefer sind frostbeständig, eine Politur ist nicht möglich.

Autor: Dipl.-Geol. Dr. Gerald Anthes (GEOsolutions Ingenieurbüro für Geologie | A-5350 Strobl), sowie auszugsweise Wikipedia