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油页岩

一种高灰分的、干馏后可以获得页岩油的致密薄层状可燃有机岩,又称油母页岩。与腐泥煤的区别是矿物质含量高;与一般的沥青质页岩的区别是有机组分中以非原质沥青为主,不含或含微量(小于1~2%)的原质沥青。在自然状态下不溶于有机溶济,加热分解后才能溶解,故又称热解沥青质页岩或焦沥青质页岩。油页岩主要呈灰褐色、褐黄色(土色)、深灰色、灰黑色,少数呈灰绿色或杂色,暗淡无光泽,指甲刻划时出现有光泽的油迹。富韧性,用刀可以切割,薄片具弹性,可直接点燃,燃烧时火焰高并发出沥青臭味。

油页岩由有机质和无机矿物质组成。显微镜透射光下,有机质主要为均一状或团块状的浅黄、绿黄、灰黄色的透明或半透明腐泥基质,还有少量未经充分分解而保留的低等生物遗体,有时还混有来源于腐殖质的显微组分,构成有机组分中的形态分子。无机质主要是石英、长石、粘土、碳酸盐类以及黄铁矿等其他矿物。

油页岩的化学工艺性质,可通过元素分析、工业分析、发热量测定及低温干馏等确定。含油率和发热量是评价油页岩工业用途的重要工艺指标。含油率是指油页岩干馏后获得的页岩含量百分比。工业上要求最低含油率(铝甑法)要大于4~5%。中国已发现的油页岩矿床的含油率从百分之几到百分之十几,个别的达到20%以上。发热量一般在8.4×106焦耳/千克左右,是煤的1/4~1/2。因此,油页岩的工业用途主要是炼油和作化工原料。

一般认为油页岩是粉沙、淤泥和低等生物残体腐解的有机质沉积形成的。有机质在厌氧细菌的活动下,经过沥青化作用并与掺入的粉沙、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质──油页岩的前身。而后,富含有机质的沉积层在地下深处,经成岩作用和散失挥发物质等物理化学作用,成为油页岩层。

根据形成的古地理环境,油页岩矿床可划分为近海型和内陆湖泊型。

(1)近海型,是指在潟湖海湾、滨海三角洲外缘以及其他滨海环境中形成的油页岩。这类矿床分布面积广,矿层层数多,但每层厚度不大,油页岩的含油率较高,有的高达24%,是世界上发现的油页岩的主要矿床类型。中国的茂名油页岩即属这一类型。

(2)内陆湖泊型,是指在内陆湖泊环境中形成的,常与煤共生,或呈互层出现。矿层的厚度较大,可达数十米,但横向变化大,含油率一般较低。中国抚顺油页岩矿床即属这一类型。抚顺矿区含油页岩层的抚顺群岩性细,为一套典型的内陆湖相沉积,油页岩矿层位于主煤层之上,厚48~190米,呈褐-暗褐色,致密坚硬,中厚层状至薄层状,含昆虫、鱼和植物化石,上部为富矿层,下部为贫矿层。

资料表明,目前中国的16个省、区有油页岩分布,地质时代从石炭纪到第三纪,其中以侏罗-白垩纪和第三纪最多,有的形成重要矿床。中生代油页岩矿床主要集中于中国的西部,而第三纪的则集中于中国东部沿海地区。