油页岩属于什么岩

一、油页岩定义

在一百多年前，油页岩就有多种不同的命名，但至今还未有一个广为接受的定义。查阅相关文献资料，各主要研究者曾对油页岩定义如下:

Gavin (1924): 油页岩是致密层状的沉积岩，含有 33% 以上的灰分，蒸馏时有油产出，在正常溶剂抽提时和石油没有区别。

Котлуков B. A (1968): 油页岩是黏土质、石灰质或硅质的沉积岩，含有腐泥或腐殖腐泥质，有机质占 15% ～ 50%，并均匀地分布在矿物质中，加热到 500°C (无空气进入)和 1 000°C (有空气进入)时，能产出页岩油和可燃气体。

Кузнедов A . T (1975): 油页岩属于腐泥岩，它是固体的沉积有机成因的矿产，含有不同数量的有机物质，可当作燃料燃烧，当热分解时可获得相当数量的、由各种化学组分组成的液体产物和高热值瓦斯。

Tissot 和 Weete (1978): 认为确实没有地质或化学上的油页岩定义。实际上任何热解生油量达到一定商业标准的浅层岩石，均可看做是油页岩。

Πогребнов Н. И 等 (1983): 油页岩是固体可燃矿产的一种岩石类型，它富含腐泥质或腐殖腐泥质，有机质占 20% ～80%，化学成因—碎屑成因的沉积岩。

侯祥麟 (1984): 油页岩是可燃性矿产之一，油页岩由矿物质和有机质组成，有机质中氢含量较高，低温干馏可得碳氢比类似天然石油的页岩油。

《全国矿产资源储量委员会矿产工业要求参考手册》(1987): 油页岩是一种高灰分(40% ～80% )的可以燃烧的有机岩石 (或称腐泥煤)。有机物质有沥青、腐植质等，无机质有硅酸铝、氢氧化铁、方解石、石膏、黄铁矿等。化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。油页岩一般含油率为3. 5% ～15%，个别高达20%以上，油页岩的发热量为 4. 18 ～16. 75MJ/g。

赵隆业等 (1990): 油页岩是高灰分的固体可燃有机体，作为工业矿产要求含油率大于 5%，发热量超过 7. 5kJ/g，它可以是腐泥、腐殖或混合成因的。它和煤的主要区别是灰分超过 40%，它和碳质页岩的主要区别是含油率大于 5%以上。

Dyni (2003)等: 油页岩是一种细粒沉积岩，其中包含大量有机物，通过粉碎、蒸馏工艺可以提炼出大量的石油和可燃气。

除此而外，有的在定义中加上沉积环境、灰分、发热量或焦油产率等工业标准。

综上所述，油页岩的定义非常混乱，各个研究者都从自身研究方向或侧重对油页岩的某一性质进行定义，但在油页岩的含油率大小上没有统一。国际上，把含油率≥0. 25 桶页岩油 / t (相当于含油率 >3. 5% 以上)的页岩称为油页岩。

刘招君等 (2005)把油页岩定义为: 油页岩 (又称油母页岩)是一种高灰分的固体可燃有机矿产，低温干馏可获得页岩油，含油率 >3. 5%，有机质含量较高，主要为腐泥型、腐殖腐泥型和腐泥腐殖型，其发热量一般≥4. 18kJ/g。

二、油页岩分类

油页岩的分类如其命名一样，分类的依据很多。早期大多数是单纯注重其有机质的化学性质划分级别，根据Cdaf、Hdaf、Odaf及含油率、发热量等参数，把油页岩分为五个等级(表2－1)。但这种分类容易引起成因概念上的混乱。

表2－1 油页岩按化学性质分类表(据赵隆业等，1990)

而后，发展到从油页岩成因角度出发，根据有机质类型划分为腐泥、腐殖腐泥、腐泥腐殖三类，每类中还根据所含藻类体的性质和数量作了进一步细分，使成因分类越来越复杂，不具有实用性。在此基础上，为了使油页岩分类更具有实用性，前苏联的学者列出了其成因分类和化学成分的关系，但这种关系拟合得并不理想。

最近几年，人们在一个合理的基础上对油页岩进行了一些实用的分类。现代的油页岩分类考虑了矿藏的沉积环境，有机质的岩石矿物特征，以及有机物母质的识别。最有代表性的是澳大利亚Hutton A.C(1987，1988，1991)提出的有机成因分类方案(表2－2)。他把油页岩分为浊煤、托班藻煤、层状油页岩、海相油页岩、塔斯马尼亚油页岩和库克油页岩。但此定义没有考虑到油页岩的化学和工艺性，而单纯用煤岩学从成因角度来划分，混淆了煤与油页岩的界线。例如，世界上著名的塔斯马尼亚煤、托班藻煤以及浊煤，在Hutton A.C成因分类中均被当作油页岩。

表2－2 油页岩按成因性质分类表(赵隆业等据Hutton A.C，1990)

因此，单纯以成因分类为基础，其分类将越分越细，与工业利用相结合得难度增大，必须寻找一种以成因为基础的实用分类，即工业—成因分类方案。前苏联Озеров И.М等(1970)提出了油页岩的工业—成因分类:以成因来分类，发热量来定级，焦油产率来定亚级，焦油产率与发热量的比值T/Q来定组，油页岩的煤岩组分来定亚组，灰分的成分来定种，硫的含量来定亚种(表2－3)。该方法参照煤炭国际分类方案用数量化的表示方法，从而拓宽了分类表的范围，避免了各分类参数的重复。

表2－3 油页岩按工业—成因性质分类表(据赵隆业等，1990)

续表

国内，油页岩分类主要采用的是赵隆业(1990)等提出的工业—成因分类。该分类体系根据我国油页岩特征在参数上进行了选择，提出了一套适合我国油页岩分类的方案，选择含油率与灰分成分作为工业成因分类的主要指标。

油页岩(oilshale)又称油母页岩。在一百多年前，油页岩就有多种不同的命名，但至今还未有一个广为接受的定义。查阅相关文献资料，各主要研究者曾对油页岩定义如下:

Gavin(1924):油页岩是致密层状的沉积岩，含有33%以上的灰分，蒸馏时有油产出，在正常溶剂抽提时和石油没有区别。

Tissot和Weete(1978):确实没有地质或化学上的油页岩定义。实际上任何热解生油量达到一定商业标准的浅层岩石，均可看作是油页岩。

侯祥麟(1984):油页岩是可燃性矿产之一，油页岩由矿物质和有机质组成，有机质中氢含量较高，低温干馏可得碳氢比类似天然石油的页岩油。

全国矿产储量委员会矿产工业要求参考手册(1987):油页岩是一种高灰分(40%～80%)的可以燃烧的有机岩石(或称腐泥煤)。有机物质有沥青、腐殖质等，无机质有硅酸铝、氢氧化铁、方解石、石膏、黄铁矿等。化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。油页岩一般含油率为3.5%～15%，个别高达20%以上，油页岩的发热量为4.18～16.75MJ/g。

赵隆业等(1990):油页岩是高灰分的固体可燃有机体，作为工业矿产要求含油率大于5%，发热量超过7.5kJ/g，它可以是腐泥、腐殖或混合成因的。它和煤的主要区别是灰分超过40%，它和碳质页岩的主要区别是含油率大于5%。

Dynietal.(2003):油页岩是一种细粒沉积岩，其中包含大量有机物，通过粉碎、蒸馏工艺可以提炼出大量的石油和可燃气。

除此而外，有的在定义中加上沉积环境或焦油产率等工业标准。

综上所述，各个研究者都从自身研究方向或侧重对油页岩的某一性质进行定义，但在油页岩的含油率大小上没有统一。国际上，联合国曾多次组织专家召开关于油页岩的讨论。

联合国1980年召开的有11个国家的专家参加的油页岩和油砂小组会议对油页岩的定义:油页岩是一种沉积岩，含固体有机物质于其矿物质的骨架内。其有机物质主要为干酪根(kerogen)，不溶于石油溶剂。油页岩加热至500℃左右，其干酪根热解(pyrolysis)生成页岩油(shaleoil)，油页岩热解通常也称为干馏(retorting)。页岩油与石油近似，但不相同。

联合国教科文组织(UNESCO)于2003年出版的新世纪大百科全书的油页岩条目关于油页岩的定义:油页岩是一种沉积岩，具无机矿物质的骨架，并含固体有机物质，主要为干酪根及少量沥青质(bitumen)。油页岩是一种固体化石燃料(solidfossilfuel)。作为一种能源，油页岩加热后，干酪根热解产生页岩油。页岩油加工可制取油品。油页岩也可直接燃烧，用来产生蒸汽和发电。

刘招君等(2009)把油页岩定义为:油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分的固体可燃有机矿产，低温干馏可获得页岩油，含油率>3.5%，有机质含量较高，主要为腐泥型、腐殖－腐泥型和腐泥－腐殖型，其发热量一般≥4.18kJ/g(本书采用的定义)。

它和煤的主要区别是灰分超过40%，与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。

油页岩是在内陆湖海或滨海潟湖深水还原条件下，由低等植物和矿物质形成的一种腐泥物质，是高灰分的腐泥煤。凡腐泥煤灰分为50%一70%者称为油页岩，含有类似天然石油的页岩油。油页岩原始有机物质主要来源于水藻等低等浮游生物，其中以蓝藻、绿藻、黄藻最为重要。

一、油页岩油的基本特征

（一）油页岩油的定义

油页岩油，顾名思义，就是从油页岩中提炼出来的油，因此，了解油页岩油，首先需要了解油页岩。油页岩属于非常规油气资源，它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源，油页岩资源储量仅次于煤炭，其热解可得到油页岩油和煤气，因资源丰富和开发利用的可行性高而被列为21世纪重要的接替能源。

油页岩，又称油母页岩，是一种固体可燃有机质沉积岩。含油率和发热量是评价油页岩工业用途的重要工业指标，因此，一般将灰分产率超过40%，含油率大于3.5%，发热量不少于4.18kJ/g的沉积岩称为油页岩（郑伟，1997；刘招君，2006）。从油页岩中提炼出来的油呈黑褐色，略带绿色荧光，成分与石油相似，常称为人造石油，类似原油，经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。除了提炼油页岩油，油页岩也可以作为燃料用来发电、取暖和运输。炼油和发电后剩下的废渣生产建筑材料、水泥和化肥或进行化工产品的提炼、金属提取等。

广义上页岩油的概念涵盖了由油页岩炼制得到的油页岩油，因此，为了区别广义上的页岩油概念，将油页岩油定义为从油页岩干馏提炼出来的油，即对开采出的油页岩或原位地下油页岩进行加工处理（如低温干馏）所获得的原油（伊然，2015）。由于现在油页岩油概念的特殊性，对油页岩油的评价主要集中在油页岩矿上。

（二）油页岩的性质

1．颜色

油页岩的颜色与其中有机和无机物质组成有关。美国绿河盆地油页岩呈灰绿色，吉林桦甸油页岩呈褐色，准噶尔盆地南缘油页岩（博格达山前油页岩带）呈灰褐色—深灰色。通常油页岩颜色越浅，含油率越高。

2．密度

油页岩的密度主要取决于其中无机矿物质的含量和密度。一般情况下，油页岩密度越大，含油率越低。

3．硬度与强度

油页岩的硬度与强度与所含矿物质的性质和形成年代有关。时代老的油页岩硬度较大。强度和硬度对干馏过程也有影响。

4．灰熔点

油页岩的灰熔点也称熔融性，是油页岩受热时由固态向液态逐渐转化的特性，与油页岩的成分及加工过程有关。在工业上多用软化温度作为熔融性指标，称为灰熔点。低灰熔点的油页岩在热加工时在炉内易结渣，影响生产的进行。我国油页岩灰分中氧化钙较少，因此灰熔点一般较高，软化温度多在1200～1450℃以上。

二、油页岩资源、利用及发展趋势

全球油页岩资源比较丰富，世界油页岩油的已知可采储量折算成原油的总量要超过世界石油的总可采储量。油页岩已有200多年的开发历史，从1839年法国Autun油页岩矿床开采开始，到20世纪30年代，世界油页岩油年产量达到了5×106t；20世纪40年代由于第二次世界大战的影响，油页岩油年产量明显下降。1945-1980年，油页岩利用率有快速增长的趋势。但自1980年以后，由于石油的大量发现和开发，世界性大规模开采廉价石油，直接影响了油页岩开发利用的进程。但在80年代后期，世界能源消费量猛增，油页岩工业也再次兴起。随着国际油价的波动以及全球能源需求的不断增长，以及石油的世界性大量消耗，开发石油及替代品是各国能源开发研究的主要课题，因此人造石油——油页岩油的地位越来越显得重要，重新引起世界各国的重视。

（一）油页岩资源分布

全球油页岩资源十分丰富，据不完全统计其蕴藏资源量约有10×1012t，比煤炭资源量多40%，且分布非常广泛。根据2006年对世界范围内33个国家和地区的油页岩资源综合统计结果（图2-3），折算成油页岩油，总储量超过4000×108t，远远超过了世界石油资源储量1500×108t、总资源量3000×108t的数据。世界油页岩油储量超过10×108t的国家有美国、俄罗斯、刚果（金）、巴西、摩洛哥、约旦、澳大利亚、爱沙尼亚和中国等。美国的油页岩储量为3035.66×108t，约占世界总储量的66%。美国大约75%的油页岩集中在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州。

中国的油页岩资源也较丰富，其中最负盛名的为抚顺矿区，与煤共生，探明油页岩储量36×108t，平均产油率约5.5%；茂名油页岩矿，可采储量40×108t，平均产油率6.0%。据国土资源部新一轮油气资源评价（2005）结果，我国油页岩资源主要分布在22个省和自治区、47个盆地，共有80个含矿区。全国油页岩资源为7199.37×108t，油页岩油资源为476.44×108t，油页岩油可回收资源为119.79×108t（表2-4）。

图2-3　世界主要国家油页岩油估量份额（据刘招君，2009）

表2-4　全国油页岩/油页岩油资源评价结果（据刘招君，2009）　单位：104t

我国油页岩资源主要分布在东部区和中部区，东部区（主要包括松辽盆地和渤海湾盆地）为3442.48×108t，中部区（主要包括鄂尔多斯盆地和四川盆地）为1609.64×108t，青藏区（主要是羌塘盆地）为1203.20×108t，西部区（主要包括柴达木盆地、塔里木盆地和准噶尔盆地）为749.43×108t，南方区（前面四区以外的中国南方大部分地区）为194.61×108t，这5个地区分别占我国油页岩资源的48%、22%、17%、10%和3%。其中含油率为5%～10%的油页岩油资源量为182×108t，含油率大于10%的页岩油资源量为140×108t，远比国内已经发现的天然石油储量要多。与美国的油页岩地质特征相比，我国油页岩资源埋藏较深，油页岩平均厚度约为20～30m，多夹有砂岩、泥岩等，且相当一部分为含油率小于5%的贫矿，含油率大于10%的富矿较少，主要是5%～10%含油率的油页岩资源。

按盆地划分，我国油页岩主要分布在松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、抚顺盆地、茂名盆地、民和盆地、敦密盆地等，其中以松辽盆地油页岩资源量最大，达3000多亿吨；按成矿年代划分，我国油页岩分布年代广，包括了石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪；按成矿环境划分，主要油页岩成矿环境包括湖相、湖沼相、海陆交互相、浅湖相、半深湖—深湖相、浅海—潟湖相。

（二）油页岩资源的开发利用

1．油页岩的开采方式

由于油页岩中的有机质呈固态，不能像石油一样在岩石孔隙中流动。油页岩的开采分为露天开采和地下开采，与煤的开采非常类似。当地下油页岩层倾角较缓，埋藏较浅，通常小于500m，且油页岩层厚度达几十米时，则可以采用露天开采方法，即剥离覆盖于油页岩层上面的岩土，使油页岩敞露于地表进行开采。露天开采除了考虑油页岩的地下埋深外，还须考虑剥采比，即覆盖于油页岩层上应剥离的岩土量与油页岩采出量之比，这是油页岩露天开采经济性的重要因素。如果油页岩层较薄，而覆盖于其上的岩土又较厚，即剥离比很大，那么即使油页岩层埋藏较浅，也会使得开采费用很高，从而增加油页岩的利用成本。当油页岩层埋深大于500m时，通常采用地下开采方法，地下开采的方法主要有壁式开采和房柱式开采。

2．油页岩的利用途径

油页岩的沉积环境范围很广，因此具有多种有机质和矿物质。油页岩不但可提炼出各种燃料油类，而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料，副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来，油页岩有三种主要用途：干馏制取油页岩油及相关产品；作为燃料用来发电、取暖和运输；生产建筑材料、水泥和化肥。

1）干馏制取油页岩油及相关产品

油页岩经过加热和裂解可产生类似于天然石油的油页岩油，常称为人造石油。一般来说，1t页岩可提炼出38～378L（相当于0.3～3.2bbl）油页岩油。油页岩油加氢裂解精制后，可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。

当前世界上油页岩干馏生产油页岩油的国家只有中国、爱沙尼亚和巴西。2000年世界油页岩油油产量为50×104t，到2011年世界油页岩油产量已达到146×104t（表2-5）。近年来，由于油价下跌，在一定程度上影响了油页岩油产量，但2015年全球油页岩干馏炼油量达到151×104t，其中中国83×104t，爱沙尼亚50×104t，巴西18×104t（马跃等，2016）。

表2-5　2011年世界页岩油产量（据李术元等，2012）

2）作为燃料用来发电、取暖和运输

首先是用来发电，利用油页岩发电的形式有两种。一是直接把油页岩用作锅炉燃料，产生蒸汽发电；另一种是把油页岩低温干馏，产生气体燃料，然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次，可以利用油页岩燃烧供暖。另外，可以利用油页岩燃烧带动发动机，用于长途运输。

爱沙尼亚拥有世界上装机容量最大的油页岩发电厂，是利用油页岩发电方面最好的国家，该国94%的电力依托于油页岩发电。中国目前有3座小型油页岩电站，分别为吉林桦甸热电厂，能力15MW；吉林汪清页岩油厂热电站，能力9MW；广东遂溪热电厂，能力6MW（表2-6）。

表2-6　2011年世界油页岩发电厂（据李术元等，2012）

3）生产建筑材料、水泥和化肥

油页岩渣是油页岩在干馏提炼页岩油时产生的废渣，累积堆积占用大量的土地。与此同时，因为油页岩渣中含有大量的重金属元素，雨水淋溶以及扩散后会破坏农业生产，严重污染周围的水源、生物及土地，使土地毒化、酸化，破坏土壤生产能力，从而危害居民的健康。油页岩渣的应用主要是制备陶粒支撑剂、覆膜支撑剂、轻质砖和水泥等建筑材料，以及吸附剂和泡沫玻璃等（周红霞等，2013）。

（三）油页岩油开发面临的问题

虽然油页岩资源丰富，对于缓解能源危机具有十分重要的意义，但油页岩油的勘探开发仍存在一系列的问题，包括资源评价、开采技术、后期环境破坏等，这一系列的问题都严重制约了油页岩油的开采。

资源方面，油页岩资源丰富但资源探明程度低。以吉林省为例，该省的油页岩资源丰富，总资源量达2800×108t以上，但查明资源仅占总资源量的四分之一，且除桦甸、汪清外，全省99%以上的油页岩资源还没有进行可行性研究和经济评价，严重制约了资源的大规模开发和利用。此外，该省油页岩的开发利用率低。目前，全省仅桦甸、汪清两地油页岩资源正在开发利用，且集中于中、小富矿，采富弃贫资源浪费问题严重。

环境方面，首先对生态及水质破坏严重。数据表明，开采1m3油页岩，一般需抽出25m3的地下水，采矿水排放导致地表水和地下水中硫酸盐含量大量增加，长期开采将破坏生态平衡和水位水质的稳定。二是灰渣污染问题突出。油页岩干馏或直接燃烧后产生大量灰渣，1t原矿干馏后约产生0.7～0.9t半焦，燃烧发电后约产生0.6～0.7t灰渣，需占用大量土地露天堆放，形成粉尘，造成水体等二次污染。三是生产环节产生粉尘、废气、废水、废物等污染环境。主要是破碎筛分工序产生粉尘，干燥单元、加热炉、干馏炉及储存运输过程中产生SO2、NO2、H2S等烟气，干馏、脱硫工艺生成废水，干馏、燃烧等过程产生半焦、页岩灰、炉渣等。四是采空区沉陷隐患较大。目前，油页岩开采方式为传统的井工开采，形成的采空区在岩移作用下将使地表产生不同程度的沉陷，对周边居民生产生活、城市建设及用地规划产生较大影响。

（四）油页岩油的发展趋势

2007年世界油页岩年会作出测算，当石油达到每桶25美元时，油页岩地下冷却干馏就可盈利；当油价达到每桶35美元时，将油页岩采出加温干馏也可达到盈利点。2012年国际油价在80～110美元/bbl之间波动，虽较2011年有所回落，但油页岩油的价格不断攀升。油页岩油的市场价格从2005年的平均2600元/t上升到2012年的5500元/t。但近年来随着国际原油价格的降低，世界页岩油产量预计将会减少。

对油页岩的利用是综合性的，其经济效益也要综合考虑。以生产页岩水泥为例：1×104t的页岩油厂，可以生产25×104t的水泥，投资25×104t的水泥厂为2000万元，页岩水泥的利润为50～100元/t，纯利润达到每年1250万～2500万元。可见如果投资页岩水泥厂，投资成本当年基本就可收回。如果对油页岩废料加以合理充分利用，其利润甚至不低于从中提炼油页岩油。油页岩油和页岩水泥的综合利润，折合成国际市场的综合油价为10～15美元/bbl，即原油价格在10～15美元/bbl为此项目盈亏平衡区间。当然，提取油页岩油后的副产品还有许多其他用途，牵涉到具体开发利用时，经济效益的计算要统筹考虑。

国家在宏观政策上大力支持油页岩资源的开发和综合利用，中国政府在“十一五”发展规划中，就已明确提出将大力开展油页岩的勘探开发，增加科技投入，降低开采成本，增加中国油气资源的保障程度。2011年国家发改委发布的国家产业结构调整指导目录中将油页岩、油砂、页岩气、天然气水合物等非常规资源勘探开发列为鼓励类产业。因此，应当抓住有利时机，对油页岩资源进行合理开发。在充分利用油页岩资源的同时，更要重视环境和经济的可持续发展。根据实际情况，可考虑在以下七个方面对油页岩进行综合利用：（1）引进先进的油页岩干馏工艺生产油页岩油；（2）以炼油焦和筛选后的油页岩为燃料，建设配套燃油页岩循环流化床机组的发电厂；（3）利用油页岩灰渣生产油页岩烧结砖和油页岩水泥等建筑材料；（4）利用油页岩燃烧供暖，为矿区和当地百姓解决冬季取暖问题；（5）借鉴抚顺矿业集团的经验和引进其工艺技术及设备，利用页岩油生产喷雾炭黑；（6）为农业发展生产所需的复合肥；（7）对酚、氨及吡啶等副产品予以综合利用。总之，在最大限度地实现其资源价值并且考虑环境因素的情况下，油页岩开发利用前景将十分光明，尤其是对于中国这种能源高度依赖国际市场的国家，油页岩市场会更加宽广。国际能源机构预言，2020年以后，非传统来源的石油供应量会有很大的增加，约占世界石油需求总量的8%，这部分增量很可能由部分油页岩油来满足。

(1)油页岩定义

侯祥麟(1984)：油页岩是可燃性矿产之一，油页岩由矿物和有机质组成，有机质中氢含量较高，低温干馏可得碳氢比类似于天然石油的油页岩油。

油页岩，又称油母页岩，是一种高灰分的固体可燃有机矿产，低温干馏可获得油页岩油，含油率＞3.5%，有机质含量较高，主要为腐泥型、腐殖腐泥型和腐泥腐殖型，其发热量一般≥4.19MJ/kg(刘招君等，2004)。

本书的定义为：油页岩又称油母页岩为富含Ⅰ型、Ⅱ型有机质的细粒沉积岩，其中的有机质热演化程度低，尚未转化为石油。油页岩经加热干馏后可分解生成油页岩油、干馏气和页岩半焦。油页岩油可作为燃料油，可进一步加工制取汽油、柴油和化学品。油页岩也可作为锅炉燃料，在炉内燃烧产生蒸汽发电。

目前，国际地质界普遍将经干馏可获取≥0.25桶油页岩油/吨(相当于含油率＞3.5%以上)的页岩统称为油页岩。油页岩通过干馏、热解等方法从油页岩中获取的原油，称为油页岩油(人造石油)。

(2)油页岩分类

油页岩的分类方法依据很多。早期注重其有机质的化学性质划分级别，根据碳指数(Cdaf/%)、氢指数(Hdaf/%)、氧指数(Odaf/%)及含油率(%)、发热量(MJ/kg)等参数对油页岩等级进行分类，但这样分类容易引起成因概念上的混乱。

目前，根据有机质类型可划分为腐泥、腐殖腐泥、腐泥腐殖3类。

(3)油气资源状况

世界上多数油页岩区勘探程度较低，没有统一估算资源量的标准，不同国家对油页岩资源量估算所用的工业指标不同，因此不同学者估算的资源量难以对比，故很难对全球油页岩资源量进行正确估算。目前只有美国、中国、澳大利亚、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作，其他许多矿床的资源潜力有待进一步探明。

油页岩资源在世界许多地区都有分布，已有43个国家报道有油页岩矿藏。但分布并不均匀，主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、刚果民主共和国、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家，折合成页岩油有2×108t以上的国家见表6.1，其中，美国、中国、俄罗斯和巴西4个国家的油页岩资源量就占了整个世界页岩油资源的86%。据美国能源部能源信息署2005年统计，全球页岩油资源量为4110×108t，超过了常规石油资源量。

表6.1 油页岩世界资源分布情况表

续表

世界油页岩资源丰富，其矿藏遍及世界各地，但分布不均。沉积环境从海相到陆相都有分布，国外以海相沉积为主，中国主要以陆相沉积为主。油页岩的形成时代很广泛，从寒武纪以来的地层中都有分布。

A.寒武纪和奥陶纪

绝大多数的早古生代油页岩都沉积在斯堪的纳维亚以东，以及美国和加拿大的中、东部等。由于它们很多都是在漫长的年代里经历了中等程度的热演化，所以含油率只达到中等。奥陶纪的库克瑟特及其有关页岩则属含油率最高(20%)的页岩，它们位于爱沙尼亚塔林和俄罗斯圣彼得堡之间，由浅埋(5～100m)的较薄(2.5～3m)的油页岩构成。库克瑟特油页岩含有高达40%的有机物质，转化成页岩油、气的比率为66%。这些页岩已被用来生产页岩油、化学品、家庭和工业用气，品位较低的则用来发电。该地区的总储量为210×108t，相当于约35×108t页岩油。其他该年代的油页岩位于俄罗斯的西伯利亚。

B.志留纪和泥盆纪

油页岩沉积在北非的利比亚和阿尔及利亚和美国中、东部的巨大陆棚的浅海中。在非洲，含油率最高的页岩是位于海侵志留纪的黑页岩。在美国，泥盆纪黑页岩代表了大部分的矿藏，矿床主要延伸在印第安纳、肯塔基和俄亥俄州、田纳西、阿拉巴马和其他州的储量也相当于100×108t的潜在页岩油。

C.石炭纪和二叠纪

晚古生代油页岩广泛分布在冈瓦纳地区。世界上第二大的矿床为巴西南部二叠纪的依拉堤页岩。在巴拉纳靠近圣特乌斯—迪—苏莱的主要地区里有两层沉积(一层的厚度为3.2m，含油率为8%；另一层为6.5m，含油率为6.4%)，中间有8m厚的不含油沉积物。据估计，总储量达1200×108t页岩油。在乌拉圭和阿根廷也有相同的地层。其他高含油的石炭纪、二叠纪油页岩系位于澳大利亚的煤油页岩、塔斯曼油页岩和南非安米洛油页岩。塔斯曼和安米洛油页岩主要含黄色的有机物，估计是藻类的遗体。在北半球，还有很多较小的油页岩矿藏，往往是与煤矿伴生，出现在西欧的海西造山带和阿巴拉契亚山脉的石炭纪或二叠纪的构造或造山运动后的盆地中，如苏格兰、法国、西班牙、加拿大东部阿尔伯达和美国东部及西北部油页岩。

D.三叠纪、侏罗纪和白垩纪

中非洲刚果民主共和国有广泛的与石灰岩和火山岩伴生的三叠纪湖生油页岩，其产油率很高，总储量估计为150×108t潜在含油量。瑞士、奥地利和意大利也有三叠纪油页岩。侏罗纪黑页岩广泛分布在西欧，包括很多从下侏罗统到上侏罗统的富矿。最常见的有下托尔统的波西都尼亚页岩，或里阿斯统页岩，出现在法国、卢森堡和德国这一广大区域中，但在西班牙和英国要少些，这类油页岩的含油率较低，为4%～6%，但由于其分布甚广，而成为一个重要潜在储量。在亚洲东部和北部已发现从侏罗纪到白垩纪均存在与煤伴生的油页岩，在阿拉斯加也有该类页岩，包括塔斯曼油页岩(具塔斯曼藻类)、烛煤和一种被称为“鲸鱼岩”的页状煤的海相沉积。在加拿大中南部和美国西部有低品位白垩纪油页岩。一种与磷灰岩和燧石共生的海相黑页岩分布在中东的几个国家，如叙利亚、以色列和约旦等。

E.古近纪和新近纪

美国的湖相绿河页岩是主要的古近纪和新近纪油页岩，它是世界上储量最大的油页岩，估计有3000×108t潜在含油量。其始新世矿藏分布在4个主要盆地：科罗拉多州的皮昂斯盆地，估计占整个储量的2/3；犹他州的犹因他盆地，绿河页岩在此盆地边缘处露头；以及怀俄明州的绿河盆地和瓦沙基盆地。绿河页岩在犹因他盆地北部埋藏很深，达6000m，成为阿尔塔蒙特和其他油田的生油岩层。古近纪和新近纪的湖相沉积还包括巴西的帕拉伊巴谷(陶巴特—特雷门比)、塞尔维亚和黑山的阿莱壳西纳茨页岩。其他非海相油页岩，有与煤田伴生的中国抚顺油页岩，还有中国茂名油页岩，储量也不小。此外，很多小矿床出现在欧洲、南美和美国西部因古近纪和新近纪造山运动形成的局部盆地和地堑中。在意大利西西里岛、美国加利福尼亚州和俄罗斯南部都有海相古近纪和新近纪黑页岩，其中，古近纪的页岩油潜在储量约达50×108t。

全国油页岩资源评价结果表明，中国油页岩资源丰富，分布范围广，主要分布在20个省和自治区、47个盆地，共有80个含矿区。评价认为，全国油页岩资源量为7199.37×108t，其中查明资源量为500.49×108t，油页岩潜在资源量为6698.89×108t；全国油页岩技术可采资源量为2432.36×108t，其中查明技术可采资源量为259.46×108t，潜在技术可采资源量为2172.90×108t。

全国页岩油资源量为476.44×108t，其中查明资源量为27.44×108t，页岩油潜在资源量为449.00×108t；全国页岩油技术可采资源量为159.72×108t，其中查明技术可采资源量为14.57×108t，潜在技术可采资源量为145.15×108t；全国页岩油可回收资源量为119.79×108t，其中查明可回收资源量为10.93×108t，潜在可回收资源量为108.86×108t。

按大区分布，油页岩资源主要分布在东部区、中部区、南方区、西部区、青藏区。东部区油页岩含矿区分布在吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁、河北、山东、河南等省(区)，共有含矿区(包括预测区)35个。评价结果表明：东部区油页岩资源量3442.48×108t，其中查明资源量363.31×108t；油页岩技术可采资源量1168.16×108t，其中查明技术可采资源量164.18×108t。页岩油资源量为167.67×108t，其中查明资源量363.31×108t；页岩油技术可采资源量57.46×108t，其中查明技术可采资源量9.01×108t；页岩油可回收资源量为43.09×108t，其中查明可回收资源量为6.76×108t。

中部区油页岩资源评价范围包括陕西省、四川、宁夏、山西、甘肃和内蒙古的部分地区，共有含矿区(包括预测区)15个。赋存油页岩的主要盆地有鄂尔多斯盆地、四川盆地、六盘山盆地、河套盆地等。评价结果表明：中部区油页岩资源量1609.64×108t，其中查明资源量19.27×108t；油页岩技术可采资源量526.94×108t，其中查明技术可采资源量7.91×108t。页岩油资源量97.95×108t，其中查明资源量为1.21×108t；页岩油技术可采资源量32.03×108t.其中查明技术可采资源量0.50×108t；页岩油可回收资源量24.02×108t，其中查明可回收资源量为0.37×108t。

南方区油页岩资源评价范围包括广东、广西、江西、海南、湖南、云南、江苏、福建、贵州、浙江和安徽等省(区)，共有含矿区(包括预测区)16个。赋存油页岩的主要盆地有茂名盆地、北部湾盆地、湘乡盆地和钦县盆地等。评价结果表明：南方区油页岩资源量194.61×108t，其中查明资源量95.67×108t；油页岩技术可采资源量108.96×108t，其中查明技术可采资源量76.81×108t。页岩油资源量为11.46×108t，其中查明资源量为5.53×108t；页岩油技术可采资源量为6.31×108t，其中查明技术可采资源量4.39×108t；页岩油可回收资源量为4.73x108t，其中查明可回收资源量为3.29×108t。

西部区油页岩资源评价范围包括甘肃、新疆和青海3个省(区)共计11个油页岩含矿区。评价结果表明：西部区油页岩资源量为749.43×108t，其中查明资源量21.33×108t；油页岩技术可采资源量为267.29×108t，其中查明技术可采资源量10.25×108t。页岩油资源量为72.78×108t，其中查明资源量为1.33×108t；页岩油技术可采资源量为25.94×108t，其中查明技术可采资源量0.65×108t；页岩油可回收资源量为19.46×108t，其中查明可回收资源量为0.48×108t。

青藏区油页岩资源评价范围包括西藏自治区和青海省南部。评价结果表明：该区油页岩资源量为1203.20×108t，其中查明资源量0.91×108t；油页岩技术可采资源量为361.01×108t，其中查明技术可采资源量0.32×108t。页岩油资源量为126.58×108t，其中查明资源量为0.08×108t；页岩油技术可采资源量为37.98×108t，其中查明技术可采资源量0.03×108t；页岩油可回收资源量为28.48×108t，其中查明可回收资源量为0.02×108t(刘招君等，2009)。

油页岩呈灰色、褐色或黑色，片理状。褐煤呈褐色，烟煤、无烟煤呈黑色，有光泽。油页岩的原生物质主要是藻类等低等生物，煤则由高等植物演化而成。

油页岩与煤都是由无机矿物质和有机高分子聚合物质组成。油页岩干酪根主要属腐泥质(sapropelic)或腐泥－腐殖质。煤的有机质主要属腐殖质(humic)。油页岩干酪根占油页岩的质量不超过35%，而煤(干基)所含有机质通常大于75%。油页岩H/C原子比大于煤的有机质的H/C比，因此，干酪根热解产生的油比煤的有机质产生的油多(同样的有机质质量作比较)，但由于油页岩所含无机矿物质通常比煤的矿物质多，亦即油页岩所含有机质通常比煤的有机质少，故油页岩热解产生的油不一定比煤热解产生的油多。此外，油页岩的热值比煤要小很多倍(同样的干基质量作比较)。

页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由粘土沉积经压力和温度作用形成的岩石。除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石等)外，还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。用硬物击打易裂成碎片，是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。而油页岩含一定数量干酪根(>10%)，颜色多为棕黑色、浅黄褐色等，层理发育，燃烧有沥青味，属于页岩的一种。

内源沉积岩（endogenetic

sedimentary

rock），亦称内生沉积岩，其组成岩石的主要物质直接来自沉积盆地的溶液或沉积场所的溶液，是溶液中溶解物质通过化学或生物化学作用沉淀的。这些溶解物就其前期历史来说可能来自陆壳的化学风化，也可能来自火山活动或地下热液。

油页岩它同石油一样，是由生物的残体混同泥沙变成的，所以可以用来炼油。又称油母页岩，一种高矿物质的腐泥煤，为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐，含有机质和矿物质；有机质的绝大部分不溶于溶剂，称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。