Los microambientes en esquisto negro son reactores para reacciones geoquímicas que difieren de la escala a granel. Ocurren en pequeños poros aislados de varios decenas a cientos de nanómetros sin o con intercambio iónico limitado por difusión a la matriz circundante. El ejemplo de la formación de polimorfos de titania, brookita (y anatasa) en esquisto negro demuestra que debe prevalecer un pH < 4 de las aguas de los poros o inferior para permitir la disolución de precursores que contienen Ti, seguida de la precipitación de estos sólidos metastables. Un pH comparativamente bajo se aplica durante la producción industrial de brookita o anatasa de tamaño nanométrico mediante métodos sol-gel. Los parámetros del proceso durante la producción industrial, como el pH bajo, Eh negativo o baja fuerza iónica (para promover la aglomeración), permiten una comparación con los parámetros durante los procesos geoquímicos que conducen a la formación de titania en esquisto negro. Se sugieren los procesos sol-gel como procesos geoquímicos clave en microambientes de esquisto negro para entender la formación de cristales individuales de brookita o aglomerados a escala nanométrica.