Slieň

Slieň a jeho spevnený ekvivalent slieňovec je usadená hornina, ktorá je prechodom medzi vápencami a ílovitými horninami. Niekedy je tiež klasifikovaná ako chemicko-klastická hornina. Patria medzi ne rôzne stupne vápenatých ílovcov a ílovitých vápencov, kde tvorí vápenatá zložka 25 až 75% objemu horniny a ílovitá zložka ostatných 75 až 25% objemu horniny.
Vzniká usadzovaním ílovitých a vápencových častíc vo vodnom prostredí, najprv vo forme bahna. Neskôr dochádza k jeho spevneniu, kedy sa z neho stáva slieň, či ďalším spevňovaním slieňovec, prípadne slienitá bridlica. Sliene s hojnou prímesou klastického kremeňa sú niekedy označované ako šlír.
Klasifikácia a vymedzenie pojmu slieň.
Neostrý prechod medzi karbonátovými a ílovitými horninami v smere rastu podielu ílovitej zložky tvorí rad vápenec – ílovitý vápenec – vápenatý ílovec – ílovec. Vápenec obsahuje maximálne 10 % ílovitej zložky. Ílovitý vápenec má už 10-50% ílovej zložky a zvyšných 50 – 90% objemu tvoria karbonáty. Ak podiel ílovitých látok prekročí 50%, hovoríme už o vápnitých ílovcoch.
Ílovité vápence až vápnité íly sa často označujú vžitým a jednoduchším, avšak pomerne všeobecným termínom sliene alebo slieňovce. Sliene sú však definované len ako zmes vápenatých karbonátov a ílov s obsahom ílovitých minerálov v rozmedzí 25-75%, a nepokrývajú preto celkom celý rad od ílovitých vápencov po vápenaté íly. Termín slieň a slieňovec však dobre vystihuje vlastnosť, že hornina je tvorená zmesou ílovitých a karbonátových minerálov, pričom nie je potrebné vyjadrovať, v akej miere sú jednotlivé zložky zastúpené.
Takéto horniny sú v prírode veľmi časté a s ílovcami a vápencami sa mnohokrát rôzne prelínajú a striedajú. Podľa vzrastajúceho stupňa spevnenia ich možno triediť na sliene, slieňovce a slienité bridlice.
Z hľadiska ložiskovej geológie je dôležitý obsah CaO, ktorý pri slieňoch a slieňovcoch dosahuje 14 až 42%. Horniny s obsahom od 22 do 42% sú však niekedy nazývané aj vápnité sliene alebo vápnité slieňovce, čím sa zdôrazňuje vyšší obsah CaO. 
Minerálne zloženie.
Medzi minerály podieľajúce sa na tvorbe slienitých hornín patria hlavne aluminosilikáty a karbonáty, ktoré sa v hornine nachádzajú v rôznych pomeroch. Všeobecne 25 - 75% objemu zmesi tvoria aluminosilikáty a ostatných 75 – 25% karbonáty. Spomedzi aluminosilikátov to sú najčastejšie minerály ílovej skupiny napr. illit a kaolinit, ktoré vznikajú rozpadom živcov, alebo montmorillonit, ktorý vzniká premenou sopečných produktov. Karbonátické minerály tejto skupiny hornín zastupuje hlavne kalcit, no často môžu obsahovať aj malé množstvo dolomitu. Podľa obsahu uhličitanu vápenatého ich možno rozdeliť na nízkopercentné (25 – 50% CaCO3) a vysokopercentné (50 – 75% CaCO3).
Častými prímesami slieňov sú klasty prachovej až pieskovej veľkosti, preto možno v malom množstve sledovať ako prímes aj kremeň. Spomedzi neklastických prímesí možno pozorovať červené, hnedé až fialové trojmocné oxidy železa, najmä hematit. Zelenkasté sfarbenie spôsobuje dvojmocné železo, ktoré môže pochádzať z kryštálovej mriežky illitu alebo chloritu. Zelené sfarbenie spôsobujú aj glaukonitické sľudy, ktoré sú indikátorom vzniku v morskom prostredí.
Organické zvyšky často reprezentujú kalcitové alebo kremité ihlice morských hubiek, či kremité schránky prvokov radiolaria. Sliene, obsahujúce ihlice hubiek a prachový materiál, sa označujú ako prachovité spongilitické ílovce alebo opuky.
Vznik.
Väčšina slieňov má morský alebo jazerný pôvod. Bývajú pridružené k ložiskám evaporitov v soľných panvách, kde sa pomerne často striedajú s vrstvami sadrovca a kamennej soli. Pri usadzovaní v plytkom sladkovodnom jazernom prostredí s hojnou vegetáciou sa na ich tvorbe podieľajú aj biochemické deje. Medzi slienité horniny možno zaradiť časť jazerných kried. Jazerá, typické rýchlou sedimentáciou, sú pomerne dobré prostredie pre zachovanie kalcifikovaných organizmov a peľových zrniečok. V jazerných sedimentoch sa často nachádzajú v podloží vrstiev rašeliny na rašeliniskách.
V dôsledku glaciálnych procesov tiež dochádza k vzniku a usadzovaniu slieňov v postglaciálnych prostrediach, kde tvoria prechod medzi suvkovými ílmi a vápenatými jazernými usadeninami, tzv. suvkové sliene.
Diagnostické vlastnosti.
Sliene bez prímesí iných minerálov sú sivej alebo svetlo sivej farby. Prímesi ďalších látok, ako glaukonit, môžu dodať zelené sfarbenie. Sivočervenú až sivohnedú farbu dodávajú železité oxidy. Organický detrit, prípadne bitúmen môže spôsobovať tmavé sfarbenie. Jemnozrnná štruktúra nemá žiadne zvláštne makroskopické znaky. Horninu je najvhodnejšie skúmať pomocou mikroskopu. Prítomnosť vápenca spôsobuje, že sliene prudko reagujú so zriedenou kyselinou chlorovodíkovou. Opuky majú sivo žltú až žltkastú farbu. Často sa striedajú s polohami rôznych odtieňov.
Výskyt.
Vo svete.
Vápnité ílovce a ílovité vápence sú na území Slovenska aj vo svete jedny z najbežnejších hornín. Tvoria napríklad spodné stratigrafické členy kriedových súvrství Doverských útesov, kde sa striedajú sliene s prímesou glaukonitu rytmicky s polohami vápencov a slieňov bez prímesí. Podobné vrchnokriedové cyklické sekvencie v Nemecku boli korelované a zodpovedajú Milankovičovym cyklom. Známe sú tiež jurské ílovité vápence ostrova Portland na pobreží Lamanšského prielivu, ktoré sa stali pre svoj vhodný obsah vápenatých a ílovitých látok pôvodnou surovinou pre výrobu portlandského cementu podľa patentu z roku 1824.
Na území Českého masívu možno nájsť najmä opuky hlavne v kriedových súvrstviach, kde sa na odkryvoch často opakujú. Pekné odkryvy možno nájsť v údolí Tichej a Divokej Orlice vo východných Čechách blízko Chocnĕ, ale aj pri Prahe, napr. na Bielej hore alebo na Knĕževsi. Slienité bridlice sú v menšom množstve známe zo súvrství ílovitých bridlíc v barrandiene.
Na Slovensku.
V Západných Karpatoch sú sliene rozšírené napríklad v druhohorných sekvenciách obalu tatrika a subtatranských príkrovoch. Nachádzajú sa tam sliene jurského a kriedového, menej triasového veku. Škvrnité sliene s slienité bridlice tzv. fleckenmergel (allagäuské súvrstvie), sedimentovali hlavne v hlbokomorskom prostredí. Pestré, hlavne červené sliene jury a kriedy sú známe z bradlového pásma, tzv. púchovské sliene alebo škvrnité slieňovce čorštýnskej jednotky, tvoriace obal krinoidových vápencov. Sliene sa nachádzajú aj v ďalších oblastiach bradlového pásma, ako sú brodnianske a rudinské vrstvy kysuckej jednotky. Slieňovce sú tiež súčasťou viacerých súvrství manínskej jednotky, dôležité sú predovšetkým sliene butkovského súvrstvia, ťažené pre cementáreň v Ladcoch.
Vyskytujú sa aj vo vonkajšom flyši a paleogénnych horninách Centrálnych Karpát. Nespevnené sliene sa na území Slovenska zachovali len v morských neogénnych panvách na južnom Slovensku. Paleogénne horniny už vykazujú znaky prechodu k viac spevnenej forme, ktorou je slieňovec.
Ekonomicky zaujímavé ložiská ílovitých vápencov v bradlovom pásme sa nachádzajú a ťažia pri Hornom Srní v okrese Trenčín, ďalšie ložiská sa nachádzajú blízko Krivoklátu. Na východe sa sliene ťažia v Bystrom v okrese Vranov nad Topľou. Ílovité vápence krížňanského príkrovu sa ťažia v Kostiviarskej pri Banskej Bystrici a v Lietavskej Lúčke, no ďalšie ložiská sú aj pri Bielom Potoku a Vlkolínci blízko Ružomberka. Ložiská slieňov v silickom príkrove sa nachádzajú blízko Hrhova.
Použitie.
Vápnité ílovce a ílovité vápence sú zvlášť vhodné na výrobu cementu a hydraulického vápna. Ich výhodou pri výrobe cementu oproti bežným vápencom je prítomnosť hydraulických prímesí, takže do nich nie je potrebné vo veľkom pridávať ďalšie prímesi. Na tieto účely sa však používajú najmä sliene s vyšším obsahom CaO. Pri spekaní slinku je však pomerne nevýhodná ich vysoká teplota topenia. Na výrobu žiaruvzdorných materiálov je vhodné aby takéto sliene nemali prímesi Fe2O3. Používajú sa aj na melioráciu piesčitých, alebo neutralizáciu kyslých pôd.
Opuky sa používali v minulosti ako stavebný kameň. V súčasnej dobe sa skôr používajú ako dekoračný a obkladový kameň.