Alunskifer

Dannelse

Alunskifer ble dannet ved avsetning (sedimentering) av leire under anaerobe forhold (uten oksygen) på bunnen av vann (innsjøer eller hav) i sen kambrium og tidlig ordovicium for 5-600 millioner år siden.
Leiren er avsatt i intervaller eller sykluser, derfor er skifer lagdelt. Etterhvert som lagene med sedimenter vokste, økte trykket på de underste lagene. Ved høyt trykk har sedimentlagene blitt omdannet (sementert) fra leire til skifer. Alunskifer er ikke omdannet (metamorfose).

Økonomisk utnyttelse

Alunskiferen har fått sitt navn fordi den har vært brukt til å fremstille alun, som er blitt brukt til garving av lær og i papir- og tekstilindustrien. Det høye innholdet av organisk materiale, som i skiferen finnes omdannet til kerogen, har gjort den interessant som en mulig oljeskifer.
I Ekebergskrenten i Oslo ble det brutt alunskifer allerede i middelalderen. Fra 1737 til 1815 var Alunverket i Grønlia under Ekebergskråningen en av byens største industriarbeidsplasser, med "32 mænd og 12 kvinder" ansatt i 1790. Et biprodukt av alunfremstillingen ved Alunverket var jernoksid brukt som pigment i rød maling. Alunskifervirksomheten i Ekebergskrenten er en del av den tidlige norske industrihistorien.
I Sverige ble det under den annen verdenskrig utvunnet petroleum av alunskifer. Alunskifer er også rik på uran, og kan dermed vise seg å bli et ettertraktet energiråstoff i framtida. I Ranstad mellom Falköping og Skövde i Sverige ble det framstilt uran fra alunskifer mellom 1965 og 1969.

Bygningstekniske utfordringer

Alunskiferen kan skape bygningstekniske og geotekniske problemer på tre måter: Den kan svelle og medføre bygningsskader; den kan gi opphav til surt vann som angriper betong og stålkonstruksjoner; og den kan avgi radongass som kan være kreftfremkallende.
De fleste bergarter kan graves opp og sprenges i stumper og stykker uten at de forandrer egenskaper, men når alunskifer kommer i kontakt med luft settes det i gang kjemiske prosesser som får skiferen til å svelle. Alunskifer byr derfor på store geotekniske utfordringer ved bygge- og anleggsarbeider. Hvis ikke alunskifer i grunnen forsegles med feks asfalt, kan betongfundamenter sprenges og setninger oppstå.
Alunskifer inneholder også en rekke giftige tungmetaller som kadmium, kobber, nikkel og sink, men også arsen, uran og kvikksølv. Det høye innholdet av svovel fører til at det kan dannes svovelsyre, som fører til at tungmetallene i alunskiferen løses ut og havner i avrenningsvannet. Dette kan ødelegge lokale grunnvannsforekomster eller drepe både fisk, bunndyr og planter hvis vannet kommer ut i et vassdrag.
Uranet i alunskiferen avgir radioaktiv stråling i form av radongass. I bolighus i alunskifer-områder på Østlandet har det vært målt radonkonsentrasjoner som vurderes som helseskadelige. Ved nybygg legges en diffusjonstett film under sålen. I eksisterende bygg kan problemet avhjelpes ved å installere avsug i kjelleren.

Alunskifer i Norge

Alunskiferen i Sør-Norge forekommer hovedsakelig i Oslofeltet, fra Porsgrunn/Skien i sør til Hamar og Lillehammer i nord. Den er spesielt vanlig i Oslo, hvor det er områder med alunskifer på Akershus festning, i hele sentrum med Stortinget og Domkirken, i Konows gate ved Ekebergskråningen, Tøyen-området og deler av Trondheimsveien. Leiren ble avsatt i kambriumtiden i et grunt havområde med lite sirkulasjon og oksygentilførsel.
Mange steder i Norge, blant annet i Slemmestad, ligger alunskiferen rett på det prekambriske grunnfjellet, mens andre steder ligger et tynt basalkonglomerat rett på det «subkambriske peneplan». 
Trilobitter brukes som ledefossiler.
Da jernbanen fra Jaren til Røykenvik ble anlagt på slutten av 1800-tallet, ble det brukt alunskifer som fyllmasse på deler av strekningen. Strekningen var snøfri om vinteren i mange år fremover, fordi fyllmassen utviklet varme.
Da Geologisk Museum (Oslo) på Tøyen i Oslo skulle arrangere en internasjonal geologikonferanse på 1960-tallet, var det egentlig meningen å ha en utstilling med Geiger-Müller-tellere i kjelleren. Men der tikket instrumentene så sterkt pga radongass at de måtte flyttes opp i første etasje.
Under byggingen av T-banen gjennom Oslo sentrum ble det sprengt ut mye alunskifer som ble brukt som fyllmasser under den nye hovedveien forbi Frognerstranda. Det varte ikke lenge før veibanen begynte å bukle på seg, fordi alunskiferen forvitret under asfalten.

Behov for deponi

Det brukerstyrte innovasjonsprosjektet Black Shale, som var støttet av Norges forskningsråd, har utarbeidet en metode for identifisering av svartskifer/alunskifer i tre ulike fareklasser. NGI (Norges Geotekniske Institutt) og Statsbygg, som var prosjektansvarlig, har også foreslått nye retningslinjer for bygging på og håndtering av alunskifer og metoder for reduksjon av skadevirkninger.
Erfaringene og resultatene fra prosjektet er publisert på internettsiden www.blackshale.no, slik at alle som frykter problemer med alunskifer kan gå dit for å hente informasjon.
Statens strålevern har vedtatt nye forskrifter som innebærer at alunskifer med et for høyt strålingsnivå skal behandles som farlig avfall. Dette betyr i praksis at det er behov for et nasjonalt deponi.