油页岩 富含有机物 沉积岩 含有干酪根（油中不溶性有机物） 沉积岩。 当受到高温时，这些页岩会产出石油。 油页岩的颜色从棕色到黑色。 它们是易燃的，燃烧时会产生黑烟火焰。 一些油页岩是真正的页岩，其中 黏土矿物 占主导地位。 其他人其实都是 灰岩 和 白云岩。 油页岩中的许多原始有机物质无法识别，但据信它们源自生活在新鲜沉积物中的浮游生物、藻类和微生物。 在过去的几个世纪里，已经成功地从油页岩中回收了少量石油。 在过去的一个世纪中，油页岩开采的岩石类型从页岩到 泥灰岩 和其他碳酸盐 岩石。 已经建造了各种试点工厂来从页岩中提取石油，但迄今为止商业成果有限。
油页岩分类
分类一般按矿物含量和沉积历史进行分类。 沉积岩的沉积历史是岩石形成的环境类型。油页岩的沉积历史包括沉积的生物和沉积物，以及这些生物和沉积物是如何沉积的。 存款 与压力和热量相互作用。
van Krevelen 图
van Krevelen 图是一种根据油页岩沉积历史对油页岩进行分类的方法。 该图根据油页岩的沉积位置对其进行划分：湖泊（湖泊）、海洋（海洋）或陆地（陆地）。
来自湖泊环境的油页岩主要由生活在淡水、咸水或微咸水中的藻类形成。 硅藻土和硅镁石是与湖泊环境相关的油页岩类型。 硅藻土矿床构成了世界上一些最大的油页岩地层。 托班石矿床主要发现于苏格兰、澳大利亚、加拿大和南非。
来自海洋环境的油页岩主要由藻类和浮游生物沉积物形成。 库克岩、塔斯马尼亚岩和海相岩是海相页岩的类型。 Kukersite 发现于爱沙尼亚和俄罗斯的波罗的海油页岩盆地。 塔斯马尼亚石以其发现地——澳大利亚塔斯马尼亚岛命名。 海相岩是所有油页岩中最丰富的，存在于曾经拥有广阔浅海的环境中。 尽管海盐岩储量丰富，但通常是薄层，提取起来不经济。 世界上最大的海岩矿床位于美国，从印第安纳州和俄亥俄州一直延伸到肯塔基州和田纳西州。
来自陆地环境的油页岩在氧气含量低的浅沼泽和沼泽中形成。 这些沉积物主要是耐寒植物的蜡状或木栓质茎。 运河页岩，也称运河 煤 或“烛煤”可能是最熟悉的陆地油页岩类型。 19 世纪，运河煤主要用作路灯和其他照明的燃料。
按矿物含量对油页岩进行分类
根据矿物含量，页岩可分为三种主要类型：富含碳酸盐页岩、硅质页岩和运河页岩。
富含碳酸盐的页岩沉积物含有大量碳酸盐 矿物质。 碳酸盐矿物由各种形式的碳酸根离子（碳和氧的独特化合物）组成。 方解石例如，是富含碳酸盐页岩中常见的碳酸盐矿物。 方解石是许多海洋生物的主要成分。 方解石有助于形成牡蛎、海星和沙钱的外壳和坚硬的外壳。 浮游生物、红藻和海绵也是方解石的重要来源。
硅质页岩富含矿物二氧化硅或二氧化硅。 硅质页岩由藻类、海绵和称为放射虫的微生物等生物形成。 藻类具有由二氧化硅制成的细胞壁，而海绵和放射虫具有由二氧化硅制成的骨骼或针状体。 硅质油页岩有时不如富含碳酸盐的页岩坚硬，并且更容易开采。
运河页岩起源于陆地，通常被归类为煤炭。 它是由木本植物的树脂、孢子和木栓质材料的残余物制成的。 它可以含有矿物质惰质体和镜质体。 运河页岩富含氢，并且很容易燃烧。
油页岩成分
油页岩的成分可能根据沉积机制和环境而变化。 原始有机质的成分可能会影响嵌入干酪根的化学成分。
质量因素
油页岩的质量对于确定其是否适合生产非常重要。 质量的一些重要决定因素包括：
- 丰富度/等级（升/吨 l/t））
- 有机物质含量（以重量百分比计）
- 氢含量，
- 水分含量，以及
- 污染物浓度包括：
- 氮气和
- 硫 和金属。
丰富度/等级
任何油页岩矿床的商业需求都取决于页岩的丰富度。 具有商业吸引力的油页岩等级含有 100 升/吨或更多。 有些油页岩矿床的储量为 300 升/吨 (4)。 事实上，由于加工效率的提高，丰富度可能会导致比费歇尔测定法测定的产量更高的产量。 油页岩的丰富度或品位差异很大，这是由矿石中有机碳的百分比决定的。 产量是从油页岩中可提取的页岩油体积的表示。 油页岩的丰富度可以通过包括费歇尔测定在内的方法进行评估，这是传统方法，但可能无法提供可从页岩生产的石油的总潜在体积。 一种称为岩石评估的新方法可以更好地衡量真实的潜在产量 (5)。
可恢复性
油页岩的体积通常用油页岩的储量来表示。 这是考虑到资源质量后对矿石中所含油页岩总量的估计。 一些矿床还对可采资源进行了估算，其中考虑了其他因素来确定实际可以从矿石中提取的页岩量。 世界各地个别矿床的评估或特征描述程度存在差异； 因此，页岩油的体积尚不完全清楚。
油页岩地层
油页岩是由可能有多种不同来源的有机材料形成的。 通常根据有机物质的来源将其分为三大类：陆地、湖泊和海洋 (2)。
- 陆地油页岩是由曾经生活在陆地上的有机材料、植物和动物物质形成的，类似于生产煤炭的材料。
- 湖相油页岩源自淡水或咸水藻类遗骸。
- 海洋油页岩沉积物是咸水藻类、原藻和甲藻的结果。
油页岩的来源可能会影响其质量和/或矿床中发现的其他矿物
配电系统
油页岩沉积物可能存在于地表以下不同深度。 油页岩产于全球 100 个国家的近 27 个主要矿床 (3)。 它通常发现于深度小于 900 米的浅层，而形成常规石油则需要更深、更温暖的地质区域。 一些沉积物靠近地表，位于相对较薄的页岩层中。 其他矿床可能在地表以下较深处（超过 300 米）非常厚的矿床（厚度为 300 米或以上）中发现。
特性和性能
泰矿存在于不同的主岩类型中，但大多数矿床都是碳酸盐或硅基的。 构成页岩体的岩石类型影响采矿和加热方法、含水量以及加工过程中释放的空气和碳排放。 二氧化硅和粘土基油页岩往往具有较高的水分含量。 碳酸盐岩在采矿、破碎和处理过程中可能会碎裂，产生称为细粉的小颗粒。 细粉需要与块状页岩不同的干馏方法。 细粉还会因难以去除的颗粒物而污染页岩油。 碳酸盐岩在高温下也会分解，导致二氧化碳排放的产生和释放。
世界油页岩资源
世界油页岩资源具有不同程度的特征。 美国是最大的资源国，蕴藏着世界上约 75% 的油页岩资源，人们对这些资源的质量和范围有很多了解。 然而，世界各地有许多矿床，人们对其资源的质量和范围知之甚少。
油页岩用途
人们使用油页岩已有数千年的历史。 古代美索不达米亚人使用页岩油来铺路和填缝船只。 古代蒙古人在战斗中将箭尖浸入页岩油中，向敌人发射燃烧的箭。 在中东，粘性页岩油甚至是装饰马赛克的组成部分。
现代页岩工业始于19世纪。 该行业利用工业流程加热页岩以提取石油。 页岩油用于多种产品，包括石蜡。
欧洲国家以及后来的美国开始提取油页岩和页岩油并将其作为燃料来源燃烧。 美国第一个页岩开采设施建于宾夕法尼亚州、俄亥俄州、西弗吉尼亚州和肯塔基州的俄亥俄河谷。
页岩油的提取和加工是一个昂贵且困难的过程。 煤炭， 石油，并且天然气的开采成本较低。 澳大利亚、巴西、瑞士、瑞典、西班牙和南非在 19 世纪和 20 世纪开始开采油页岩，但到 1960 年代全部停止生产。 美国于 1980 世纪 XNUMX 年代初停止生产。
包括爱沙尼亚、中国和巴西在内的许多国家继续依赖油页岩作为燃料。 它被燃烧来发电，是化学工业的组成部分，副产品用于水泥生产。
参考资料
- 博内维茨，R.（2012）。 岩石和矿物。 第二版。 伦敦：DK 出版社。
- Knaus, E.、Killen, J.、Biglarbigi, K. 和 Crawford, P. (2010)。 油页岩资源概述。 ACS 研讨会系列（第 1032 卷，第 3-20 页）。 牛津大学出版社。
- 社会，N.（2019）。 油页岩。 [在线] 国家地理学会。 可在：https://www.国家地理.org/encyclopedia/oil-shale/ [9 年 2019 月 XNUMX 日访问]。
