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Siltite e scisto sono le classiche “rocce fangose” della documentazione sedimentaria. Si formano quando i limi e le argille a grana fine si depositano nell'acqua che è notevolmente ferma, consentendo alle particelle di compattarsi e cementarsi nella roccia nel corso di milioni di anni.
Queste rocce si formano in ambienti in cui l'acqua è calma e ferma, come lagune, stagni, piattaforme al largo e le profondità di antichi laghi e mari. In questi ambienti, le minuscole particelle di limo e argilla possono staccarsi dalla sospensione, strato dopo strato, fino a litificarsi in siltite o scisto.
Sia il siltite che lo scisto appartengono alla famiglia clastica delle rocce sedimentarie. Derivano da minuscoli frammenti – clasti – di rocce o minerali preesistenti. Quando questi frammenti vengono sepolti e sottoposti alla pressione di sovraccarico, si compattano. Nel corso del tempo, la precipitazione chimica della silice e del carbonato di calcio cementa insieme i grani, formando la roccia solida. Poiché la sequenza di sepoltura preserva l'età relativa degli strati, i geologi possono utilizzare il principio di sovrapposizione per datarli:gli strati più vecchi si trovano sotto quelli più giovani.
La distinzione tra limo e argilla dipende dal diametro delle particelle. Le particelle di limo sono più fini della sabbia ma più grossolane dell'argilla, con dimensioni comprese tra 0,002 e 0,06 mm (0,00008–0,0024 pollici). Le particelle di argilla sono più piccole di 0,004 mm (0,00016 pollici) e includono minerali come montmorillonite e caolinite. Questo intervallo di dimensioni è fondamentale:solo in acque estremamente calme particelle così fini possono rimanere sospese abbastanza a lungo da accumularsi in letti misurabili.
Lo scisto si forma dove l'acqua è tranquilla, vicino ai margini dei grandi laghi o sulla piattaforma continentale dove le correnti oceaniche sono deboli. La calma permette all'argilla sospesa di depositarsi nel bacino sedimentario. Contemporaneamente, la silice disciolta e il carbonato di calcio, spesso provenienti da organismi marini, precipitano e agiscono come un cemento naturale. Nel corso del tempo geologico, il processo di compattazione e cementazione, noto come litificazione, trasforma il fango in scisto. Quando il sedimento contiene abbondante materiale organico, come resti planctonici, può svilupparsi scisto bituminoso, che fornisce una potenziale fonte di idrocarburi.
La siltite si deposita tipicamente più vicino alla costa di antichi delta, laghi o mari, dove le correnti sono più dolci di quelle che trasportano la sabbia ma più forti di quelle che depositano l'argilla. In questi contesti, le particelle di limo vengono separate dalla sabbia mediante la riduzione della velocità del flusso. Man mano che la profondità dell’acqua aumenta e le correnti perdono energia, il limo diventa il sedimento dominante, trasformandosi infine in scisto. Di conseguenza, una sequenza classica in molti contesti di bacino è arenaria (grossolana, vicino alla costa) → siltite (intermedia) → scisto (fine, offshore).
In breve, sia il siltite che lo scisto richiedono un ambiente deposizionale calmo in cui le particelle fini possono depositarsi, stratificarsi e cementarsi. La comprensione di queste impostazioni non solo fa luce sui climi passati della Terra, ma guida anche l'esplorazione moderna di risorse come gli idrocarburi.
