油母頁巖（Oil Shale）又稱油頁巖，是可燃的、含有機質、灰分較高的沉積巖，由無機化合物礦物質和有機質組成。油母頁巖是在淺海潟湖、深海以及陸地湖泊、沼澤等閉塞水體和還原環境下形成的泥巖，其所含的大量低等動植物在生物化學等地質條件作用下，形成了高灰分的可燃頁巖。它比一般頁巖的比重、硬度均較小，而韌性卻較大，用指甲劃有油痕，甚至可用刀切成片，用火燒有瀝青臭味。
油母頁巖與煤類似，是不可再生能源。其中的有機質主要為不溶于有機溶劑的干酪根及少量的可溶瀝青，一般占總質量的10-50%；無機礦物質主要由石英、長石、高嶺石、伊來石、方解石等黏土礦以及硫鐵礦等組成，含量超過40%。作為一種富含金屬的化石燃料，其主要成分含有大量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO等礦物。
油母頁巖主要用于干餾煉油和燃燒產汽、發電。干餾后的廢渣可用于生產化工產品，生產水泥、燒結磚、陶粒等建筑材料，以及生產改良土壤的復合肥等。全球油母頁巖儲量，以美國為最多，占世界頁巖油資源的70%，中國次之，俄羅斯第三，剛果、巴西、意大利分列四到六位，其他國家相對較小。
形成原因
淤泥中含有大量的有機質，這些有機質的來源是水中的藻類，它們在死亡后沉積在湖底。如果有機會被很快的掩埋與氧隔絕，經過漫長的地質年代，這些沉積的有機化合物被埋在厚厚的沉積巖下。在地下的高溫和高壓下它們的有機質逐漸轉化，衍變為油母質。油母質的形成多數在沉積掩埋的早期，當時的地溫多不超過50℃。大約經歷幾千萬年，沉積物越埋越深，地溫越高（約100-150℃），油母質的成熟度達到一定范圍就轉化成烴（碳氫化合物），也就是液態石油或天然氣。由于這些碳氫化合物比附近的巖石輕，它們會向上滲透進入生油巖地層的孔隙間。途中遇到不透油的地層受阻而停留下來，慢慢匯集在此地層中，越聚越多，就形成油田。所以煤來自植物遺體的堆積，而石油則是主要來自水體的藻類沉積。湖里沉積物中的油母質多數來自藻類、細菌孢子、花粉或沒藥樹等，以產生液態石蠟系的碳氫化合物石油為主。海里沉積物中的油母質多數來自浮游生物、藻類、細菌和少量陸上植物，以產生液態石油為主，天然氣為輔。陸上沉積物中的油母質多數來自維管植物的木質素，以產生天然氣為主。
成礦條件：油母頁巖形成于穩定下降的構造條件，介質呈中性、弱堿性、弱至強還原性的淡水、半咸水或咸水中。其沉積古地理環境可以是湖泊，也可以是海灣或潟湖。
成礦時代：世界上油母頁巖在寒武紀至第三紀均有分布。其中，以早志留世、石炭紀、二疊紀、三疊紀以及早第三紀為主。中國油母頁巖主要賦存于石炭紀、二疊紀、三疊紀和侏羅紀、白堊紀、第三紀地層中。其中，第三紀是中國最主要的成礦時代。
分類
油母頁巖根據沉積環境，可以分為陸相、湖相和海相三種基本成因類型。陸相油母頁巖中有機質是富含脂肪的有機物質組成；主要有沒藥樹、袍子、蠟質表皮和那些常見于成煤濕地或沼澤的陸源植物根徑的軟組織，它們埋藏后，經過煤化作用，形成油母頁巖中的有機質；因此，這種油頁巖也是一種含有較高礦物質的腐泥煤。湖相油母頁巖中的有機質母質，主要指生活于淡水、咸水和鹽湖的低等浮游生物藻類。藻類埋藏后，經腐化和煤化作用后形成油母頁巖中的有機質。海相油頁巖中的有機質母質主要是海藻、未知單細胞微生物和海生須苔屬。
分布區域
美國、俄羅斯、巴西油母頁巖資源量占世界油母頁巖總資源量的86%。其中，美國占比達到69%（圖1）。中國油母頁巖分布在20個省或自治區的47個盆地中。油母頁巖總資源量為7199.37億噸，頁巖油資源量為476.44億噸。準噶爾盆地是中國富含油母頁巖的盆地之一，其油母頁巖資源主要富存于博格達山北麓，油母頁巖呈弧形分布于博格達山前帶，東起吉木薩爾縣燒房溝，西至烏魯木齊市妖魔山，以甘河子為界，可分為東、西2段。優質油母頁巖礦床主要分布于西段，其東西長40公里、南北寬4-6公里、總面積約200平方千米。自西向東，有妖魔山、水磨溝區、蘆草溝、三工河及韭菜園子油母頁巖礦床等，成為準噶爾盆地南緣規模巨大的二疊紀油母頁巖分布帶。
主要特性
礦物組成
油母頁巖成分主要包括油母、水分和礦物質。①油母。含量約10%～50%（干基），是復雜的有機高分子化合物有機化合物，富含脂肪烴結構，而較少芳香烴結構。油母的元素組成主要為碳、氫，以及少量的氧、氮、硫。其氫碳原子比（H:C）為1.25～1.75，要高于煤炭的有機物質H:C比。油母含量高，氫碳原子比大，則油母頁巖產油率高。②水分。為4%～25%不等，與礦物質顆粒間的微孔結構有關。茂名油母頁巖的水分含量較高，熱加工過程中消耗較多的熱量，且在干燥時易崩碎。③礦物質。主要有石英、高嶺土、粘土、云母、碳酸鹽巖以及云浮廣業硫鐵礦集團有限公司等。含量通常高于有機質。
物化特性
油母頁巖呈灰、淺褐、黃褐至深褐、黑色等色調；用火柴燃點時冒煙，具油味；用指甲刻劃有油痕。其相對密度為1.4～2.7。油母頁巖沒有明確的地質定義或特定的化學公式，其層狀結構也不總是有明顯的界限。油母頁巖在低沸點有機溶劑中的溶解度較低，并且在熱分解時會產生液態有機產物。
結構特征
泥狀結構，水平層理構造；通常具頁理，受打擊時，能順層分裂成薄片。
采用歷史
人類自史前時代以來就使用油母頁巖作為燃料，因為它通常無需加工即可燃燒。鐵器時代的英國人還曾將其打磨成飾品。英國首個關于從油母頁巖中提取石油的專利是1684年授予貝克和塞爾的英國王室專利303號。現代工業開采油母頁巖始于1837年的法國奧圖，隨后在蘇格蘭、德國和其他一些國家進行開采。19世紀的操作主要集中在生產煤油、燈油和石蠟，這些產品幫助滿足了工業革命期間照明需求的增長。此外還生產了燃料油、潤滑油和氨水。由于傳統石油資源有限以及汽車和卡車的大規模生產導致汽油消耗增加，歐洲油母頁巖產業在第一次世界大戰前迅速擴展。盡管愛沙尼亞和中國的油母頁巖產業在第二次世界大戰后繼續增長，但大多數其他國家由于加工成本高和更便宜的石油可用而放棄了相關項目。1973年石油危機后，全球油母頁巖產量在1980年達到4600萬噸的峰值，然后在2000年降至約1600萬噸，原因是1980年代廉價常規石油的競爭。1982年5月2日，被稱為“黑色星期天”的一天，埃克森公司因油價低迷和成本增加，取消了位于科羅拉多州ParaChute附近的50億美元的Colony頁巖油項目，解雇了超過2000名員工，并導致大量房屋被收回和小企業破產。1986年，美國總統隆納?威爾森?雷根簽署了《1985年綜合預算調節法案》，該法案取消了美國合成液態燃料計劃。全球頁巖油行業在21世紀初開始復蘇。2003年，美國重啟了頁巖油開發計劃。2005年，根據《2005年能源政策法》，當局推出了一項商業租賃計劃，允許在聯邦土地上開采頁巖油和油砂。
中國油母頁巖勘探開發已有70多年的歷史。20世紀50年代，油母頁巖開發利用得到突飛猛進的發展，頁巖油產量一度占據中國石油產量的近一半。其中，撫順頁巖油產量從1952年22.61萬噸快速增加到1959年的72萬噸，占當年全國石油產量的21%。與此同時，茂名市頁巖油礦投入開發，頁巖油生產能力達到20萬噸，至1993年，累計生產頁巖油292萬噸；20世紀60—90年代，隨著大慶市、遼河、吉林省等油田的相繼發現，油母頁巖生產成本遠高于常規石油，導致中國油母頁巖工業逐漸萎縮，勘探開發工作基本停滯。中國最大的油母頁巖生產基地—撫順油母頁巖廠于1965年停產，茂名頁巖油廠于1993年停產；隨著世界能源需求的不斷增長，中國油母頁巖工業又迎來了新的發展機遇。2006年，完成了首次全國性油母頁巖資源評價工作，從2000年的10萬噸左右，增長到2010年60萬噸，位居世界第一。其中，撫順礦業集團有限責任公司頁巖油年產量占中國的一半以上。
應用領域
在油母頁巖煉油過程中還能得到許許多多副產品：硫酸銨可作肥料、酚類和吡啶可用作生產合成纖維、塑料、染料、藥物的化工原料。排出的氣體，如同煤氣一樣，可作氣體燃料。留下的頁巖灰渣，可用來制造水泥熟料、陶瓷纖維、陶粒等建筑用材。綜合來說，可提煉出各種燃料油類，也可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料，副產品還可用于制磚、水泥等建筑材料。油母頁巖可謂“全身是寶”。歸納起來，油母頁巖有三種主要用途：
化工業
若將油母頁巖打碎并加熱至500℃左右，就可以得到頁巖油。中國常稱頁巖油為人造石油。一般來說，1噸油母頁巖可提煉出38至378公升（相當于0.3至3.2桶）頁巖油。頁巖油加氫裂解精制后，可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。油母頁巖還可以直接用于有機肥料的生產。如中國陜西有一企業就擬投資1000萬元，利用印臺區地區現有的油母頁巖資源，在原有50000噸磷肥生產線的基礎上進行技術改造，建設年產50000噸油母頁巖有機復合肥的生產線。在愛沙尼亞，油母頁巖主要用來發電和提煉頁巖油
能源
首先是用來發電。利用油母頁巖發電的形式有兩種。一是直接把油母頁巖用作鍋爐燃料，產生蒸汽發電；另一種是把油母頁巖低溫干餾，產生氣體燃料，然后輸送到內燃機燃燒發電。目前普遍采用前一種形式。其次，可以利用油母頁巖燃燒供暖。在2001/2002年度，愛沙尼亞利用油母頁巖發電和向居民、工業供暖所創造的效益分別占國家稅收的76%和14%，對其國民經濟具有重要意義。再次，可以利用油母頁巖燃燒帶動發動機，用于長途運輸。在巴西，油母頁巖主要用作運輸燃料；在中國和澳大利亞，油母頁巖主要用于提煉頁巖油和用作燃料；在俄羅斯和以色列，油母頁巖主要用于發電。
建筑業
作為附加品，油母頁巖干餾和燃燒后的頁巖灰主要用于生產水泥、磚等建筑材料。在德國，每年有30萬噸油母頁巖用于水泥的生產。在中國，油母頁巖干餾和燃燒后的半焦灰渣用來制造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產品。
礦物開采
開采方式
直接開采包括露天和井下兩種開采方式。露天開采適合于埋藏較淺的礦床開采，成本低，安全系數高，遼寧撫順和茂名市就是典型的例子。井下開采有豎井、水平坑道采礦兩種方式，適合于埋藏較深的礦床。
環境影響
直接開采油母頁巖是較原始的開采方式，局限性比較大，對生態環境的破壞也十分嚴重，主要表現在三個方面：一是生態及水質破壞嚴重。無論是露天采礦還是井下采礦，都需要把地下水位降低到含油母頁巖層的層位以下，開采1立方米油母頁巖，一般需要抽出25立方米的地下水；采礦水極大地增加了地表水、地下水中硫酸鹽的含量。在巴西，油母頁巖采礦長期破壞著礦山及其附近的生態平衡和水位水質的穩定。二是灰渣污染嚴重。通過直接開采得到的油母頁巖用于提煉頁巖油或直接燃燒，產生大量灰渣，如果不回收利用則不僅會造成空氣污染，且廢棄灰渣占地面積大，其中金屬元素和微量元素滲入地下水體，危害人們生產生活。三是直接開采占地較多，一旦開墾就無法完全修復。
參考資料 >
【智慧科協】地表油苗——油頁巖.微信公眾平臺.2025-04-01
海洋科普（1809）| 輕松看懂油頁巖！.微信公眾平臺.2025-04-01
我國油頁巖資源開發“提速升級”.百家號.2025-04-01
何為油頁巖？.巴中市自然資源和規劃局.2025-04-01
Geological Overview of Oil Shale.researchgate.2025-04-01
油頁巖（1）.中國石油大學（華東）地球科學與技術學院地質博物館.2025-04-01