תוֹכֶן
- מבוא
- משאבים שניתן להחלים
- קביעת דרגת פצלי שמן
- מקורו של חומר אורגני
- בגרות תרמית של חומר אורגני
- סיווג מפצלי שמן
- הערכת משאבי פצלי שמן
פצלי שמן הוא סלע המכיל כמויות משמעותיות של חומר אורגני בצורה של קרוגן. עד 1/3 מהסלע יכול להיות חומר אורגני מוצק. ניתן לחלץ פחמימנים נוזלים וגזים מפצלי השמן, אך יש לחמם את הסלע ו / או לטפל בו בממסים. זה בדרך כלל יעיל הרבה פחות מקידוח סלעים שיניבו נפט או גז ישירות לבאר. התהליכים המשמשים למיצוי פחמימנים מייצרים גם פליטות ומוצרי פסולת הגורמים לחששות סביבתיים משמעותיים.
פצלי שמן עונים בדרך כלל להגדרת תשחץ "פצלים" בכך שהוא "סלע למינציה המורכב לפחות מ -67% מינרלים מחימר. עם זאת, לעיתים הוא מכיל מספיק חומר אורגני ומינרלים קרבונטיים שמינרלים מחימר מהווים פחות מ -67% מכלל סלע.
ארצות הברית: אזורים המונחים על ידי תצורת הנהר הירוק בקולורדו, יוטה, ויומינג, ארצות הברית (אחרי Dyni, 2005) ואזורים עיקריים של פצלי שמן דבוניים הניתנים לצריבה במזרח ארצות הברית (אחרי מתיוס ואחרים 1980). מידע נוסף על פצלי שמן של ארצות הברית. הגדלת מפה.
מבוא
פצלי שמן מוגדרים בדרך כלל כסלע משקע משובח ומכיל חומר אורגני שמניב כמויות ניכרות של נפט וגז דליק לאחר זיקוק הרסני. רוב החומר האורגני אינו מסיס בממסים אורגניים רגילים; לכן יש לפרק אותו על ידי חימום לשחרור חומרים כאלה. ביסוד רוב ההגדרות של פצלי שמן הוא הפוטנציאל שלה להתאוששות כלכלית של אנרגיה, כולל שמן פצלי וגז דליק, כמו גם מספר תוצרי לוואי. הפיקדון של פצלי שמן בעל פוטנציאל כלכלי הוא בדרך כלל כזה שנמצא בקרבתו או קרוב אליו מספיק כדי לפתח אותו באמצעות בור פתוח או כרייה תת קרקעית קונבנציונאלית או בשיטות מקומיות.
פצלי שמן נרחבים בתכולה אורגנית ותשואת שמן. ציונים מסחריים של פצלי שמן, נקבעים על פי תפוקתם של שמן פצלים, נעים בין כמאה ל -200 ליטר לטון מטרי (ליטר / טון) סלע. הסקר הגיאולוגי האמריקני השתמש בגבול נמוך יותר של כ- 40 ליטר / ט לסיווג אדמות פצלי שמן פדראליות. אחרים הציעו מגבלה נמוכה עד 25 ליטר / ט.
הפקדות של פצלי שמן נמצאים באזורים רבים בעולם. מרבצים אלה, הנעים בין קמבריאן לגיל השלש, עשויים להתרחש כהצטברות קלות בעלות ערך כלכלי מועט או ללא או כמרבצי ענק התופסים אלפי קמ"ר ומגיעים לעובי 700 מ 'ומעלה. פצלי שמן הופקדו במגוון סביבות משקעים, כולל אגמים מים מתוקים עד מלוחים במיוחד, אגנים ימיים אפיקונטיננטליים ומדפים תת-סתמיים, ובביצות לימניות וחוף, לרוב בשילוב עם מרבצי פחם.
מבחינת תכולת המינרלים והיסודות, פצלי השמן שונים מפחם בכמה דרכים ברורות. פצלי שמן מכילים בדרך כלל כמויות גדולות בהרבה של חומר מינרלי אינרטי (60-90 אחוז) בהשוואה לגחלים, שהוגדרו כמכילים פחות מ- 40 אחוז חומר מינרלי. החומר האורגני של פצלי שמן, שהוא המקור לפחמימנים נוזליים וגזים, בדרך כלל הוא בעל מימן גבוה יותר ותכולת חמצן נמוכה מזו של ליגניט ופחם ביטומני.
באופן כללי, מבשרי החומר האורגני בפצלי שמן ופחם נבדלים זה מזה. חלק גדול מהחומר האורגני בפצלי שמן הוא ממקור אלגי, אך עשוי לכלול גם שרידי צמחי אדמה וסקולריים המרכיבים לעיתים קרובות יותר מחומר אורגני בפחם. מקורם של חלק מהחומר האורגני בפצלי שמן מעורפל בגלל היעדר מבנים ביולוגיים ניכרים שיסייעו בזיהוי האורגניזמים המקדימים. חומרים כאלה עשויים להיות ממקור חיידקי או תוצר של השפלה חיידקית של אצות או חומר אורגני אחר.
המרכיב המינרלי בכמה מפצלי שמן מורכב מפחמימות הכוללות קלציט, דולומיט וסידרית, עם כמויות פחותות של אלומינוסיליקט. עבור פצלי שמן אחרים, ההפך הוא האמיתי-סיליקטים הכוללים קוורץ, כף שדה ומינרלים מחימר הם דומיננטיים והקרבונטים הם מרכיב מינורי. מרבצי פצלי שמן רבים מכילים כמויות קטנות, אך בכל מקום, של גופרידים כולל פיריט ומרקזיט, מה שמעיד כי המשקעים ככל הנראה הצטברו במים דיסאירוביים למים אנוקסיים שמנעו את הרס החומר האורגני על ידי חפור אורגניזמים וחמצון.
למרות ששמן פצלי בשוק העולמי של ימינו (2004) אינו תחרותי עם נפט, גז טבעי או פחם, הוא משמש בכמה מדינות המחזיקות מרבצי פצלי נפט שניתן לנצל בקלות אך חסרות משאבי דלק מאובנים אחרים. כמה מרבצי פצלי שמן מכילים מינרלים ומתכות המוסיפים ערך לתוצר לוואי כמו אלום, נחקוליט (NaHCO)3), דווזוניט, גופרית, אמוניום סולפט, ונדיום, אבץ, נחושת ואורניום.
ערך החימום הגולמי של פצלי שמן על בסיס משקל יבש נע בין 500 ל -4,000 קילוקלוריות לקילוגרם (קק"ל / ק"ג) סלע. פצלי שמן קוקרסייט ברמה הגבוהה ביותר של אסטוניה, המתדלקת כמה תחנות כוח חשמליות, יש ערך חימום של כ -2,000 עד 2,200 קק"ל / ק"ג. לשם השוואה, ערך החימום של פחם ליגניטרי נע בין 3,500 ל- 4,600 קק"ל / ק"ג על בסיס יבש וללא מינרלים (American Society for Testing Materials, 1966).
אירועים טקטוניים ושגעון שינו כמה משקעים. דפורמציה מבנית עלולה לפגוע בכריית פיקדון מפצלי שמן, ואילו חדירות דלקתיות עלולות להפיל את החומר האורגני באופן תרמי. שינויים תרמיים מסוג זה עשויים להיות מוגבלים לחלק קטן מהפיקדון, או שהוא עשוי להיות נרחב והופך את מרבית הפיקדון לבלתי ראוי להחלמת שמן פצלי.
מטרת דוח זה היא (1) לדון בגיאולוגיה ולסכם את המשאבים של פיקדונות נבחרים של פצלי שמן במסגרות גיאולוגיות שונות ממקומות שונים בעולם (2) להציג מידע חדש על מרבצים שנבחרו מאז 1990 (Russell, 1990 ).
אוסטרליה: הפקדות של פצלי שמן באוסטרליה (מיקומים אחרי Crisp ואחרים, 1987; ו- Cook and Sherwood 1989). מידע נוסף על פצלי שמן באוסטרליה. הגדלת מפה.
משאבים שניתן להחלים
הפיתוח המסחרי של פיקדון מפצלי שמן תלוי בגורמים רבים. חשיבותו העיקרית של התפאורה הגיאולוגית והתכונות הפיזיקליות והכימיות של המשאב. דרכים, מסילות ברזל, קווי חשמל, מים ועבודה זמינה הם בין הגורמים שיש לקחת בחשבון בקביעת הכדאיות של פעולת פצלי שמן. ניתן להקדים מקדימה קרקעות מפצלי שמן אשר ניתן לכרות על ידי שימוש בקרקעות נוכח כמו מרכזי אוכלוסייה, פארקים, ומחסומי חיות בר. פיתוח טכנולוגיות כרייה ועיבוד חדשות באתרן עשוי לאפשר פעולת פצלי שמן באזורים שהוגבלו בעבר מבלי לגרום נזק לפני השטח או להוות בעיות של זיהום אוויר ומים.
הזמינות והמחיר של נפט משפיעים בסופו של דבר על הכדאיות של תעשיית פצלי שמן נרחבים בקנה מידה גדול. כיום, מעטים אם בכלל ניתן לכרות כלכלית ולעבד אותם לשמן פצלי בתחרות עם נפט. עם זאת, מדינות מסוימות עם משאבי פצלי שמן, אך חסרות עתודות נפט, מוצאות כי כדאי להפעיל תעשיית פצלי שמן. ככל שאספקת נפט פוחתת בשנים הבאות והעלויות להעלאת נפט, נראה כי שימוש רב יותר בפצלי שמן לייצור חשמל, דלקים לתחבורה, פטרוכימיה ומוצרים תעשייתיים אחרים נראה ככל הנראה.
ברזיל: הפקדות של פצלי שמן בברזיל (מיקומים אחרי פדולה, 1969). מידע נוסף על פצלי שמן בברזיל. הגדלת מפה.
קנדה: מרבצי פצלי שמן בקנדה (מיקומים אחרי מקולי, 1981). מידע נוסף על פצלי השמן בקנדה. הגדלת מפה.
קביעת דרגת פצלי שמן
דרגת פצלי השמן נקבעה בשיטות רבות ושונות והתוצאות מתבטאות במגוון יחידות. ניתן לקבוע את ערך החימום של פצלי השמן באמצעות קלורימטר. ערכים המתקבלים בשיטה זו מדווחים באנגלית או יחידות מטריות, כגון יחידות תרמיות בריטיות (Btu) לכל קילוגרם מפצלי שמן, קלוריות לגרם (קל"ג / גרם) סלע, קילוקלוריות לק"ג (קק"ל / ק"ג) סלע, מג'אול לק"ג סלע ויחידות אחרות. ערך החימום שימושי לקביעת איכות פצלי שמן שנשרפים ישירות בתחנת כוח לייצור חשמל. למרות שערך החימום של פצלי שמן נתון הוא מאפיין שימושי ויסודי של הסלע, הוא אינו מספק מידע על כמויות שמן פצלי או גז דליק שניתן להניב באמצעות retorting (זיקוק הרסני).
ניתן לקבוע את דרגת פצלי השמן על ידי מדידת תפוקת השמן של דגימת פצלים במתחם מעבדה. זה אולי הסוג הנפוץ ביותר של ניתוח המשמש כיום להערכת משאב פצלי שמן. השיטה הנהוגה בארצות הברית מכונה "assay פישר שונה", שפותחה לראשונה בגרמניה, ואז הותאמה על ידי לשכת המכרות האמריקנית לניתוח פצלי שמן של תצורת הנהר הירוק במערב ארצות הברית (סטנפילד ופרוסט, 1949 ). לאחר מכן התקבלה הטכניקה כסטנדרט של החברה האמריקאית לבחינות וחומרים D-3904-80 (1984). מעבדות מסוימות שינו עוד יותר את שיטת בדיקת פישר כדי להעריך טוב יותר סוגים שונים של פצלי שמן ושיטות שונות לעיבוד פצלי שמן.
שיטת הניסוח הסטנדרטית של פישר מורכבת מחימום מדגם של 100 גרם שנמעך למסך -8 רשת (2.38 מ"מ רשת) במערכת אלומיניום קטנה ל 500 מעלות צלזיוס בקצב של 12 מעלות צלזיוס לדקה והוחזק בטמפרטורה זו במשך 40 דקות. אדי המזוקקים של נפט, גז ומים מועברים דרך מעבה מקורר במי קרח לצינור צנטריפוגות מדורג. לאחר מכן מופרדים השמן והמים על ידי צנטריפוגה. הכמויות המדווחות הן אחוזי המשקל של שמן פצלי (וכוח המוח הספציפי שלו), מים, שאריות פצלים ו"גז בתוספת הפסד "לפי ההבדל.
שיטת בדיקת פישר אינה קובעת את סך האנרגיה הזמינה בפצלי שמן. כשמתייחסים לפצלי שמן מחדש, החומר האורגני מתפרק לשמן, גז ושקע של פחמן פחמני שנותר בפצלי המוחזר. כמויות הגזים הפרטניים - בעיקר פחמימנים, מימן ופחמן דו חמצני - אינם נקבעים בדרך כלל אלא מדווחים באופן קולקטיבי כ"גז פלוס אובדן ", המהווה את ההפרש של 100 אחוז משקל פחות סכום משקולות הנפט, המים, פצלי. חלק מפצלי השמן עשויים להיות בעלי פוטנציאל אנרגטי גדול יותר מזה שדווח על ידי שיטת ניסוי פישר, תלוי ברכיבי "הגז בתוספת הפסד".
שיטת בדיקת פישר גם אינה מציינת בהכרח את כמות השמן המרבית שיכולה להפיק באמצעות פצלי שמן נתון. ידוע כי שיטות retorting אחרות, כמו תהליך Tosco II, מניבות יותר ממאה אחוז מהתשואה עליה דיווח פישר. לאמיתו של דבר, שיטות ייחודיות של retorting, כגון תהליך Hytort, יכולות להגדיל את תפוקות השמן של כמה מפצלי שמן בכמות של פי שלושה עד ארבעה מהתשואה המתקבלת בשיטת פישר (Schora ואחרים, 1983; Dyni ואחרים, 1990 ). במקרה הטוב, שיטת הניתוח פישר רק מתקרבת לפוטנציאל האנרגיה של מרבץ פצלי שמן.
טכניקות חדשות יותר להערכת משאבי פצלי שמן כוללים את Rock-Eval ושיטות הבדיקה "פישר-איזון". שתיהן מספקות מידע מלא יותר על ציון פצלי השמן, אך אינן בשימוש נרחב. Assay פישר שונה, או וריאציות קרובות שלו, הוא עדיין מקור המידע העיקרי עבור מרבית הפיקדונות.
יהיה כדאי לפתח שיטת בדיקה פשוטה ואמינה לקביעת פוטנציאל האנרגיה של פצלי שמן שתכלול את אנרגיית החום הכוללת ואת כמויות השמן, המים, גזים דליקים כולל מימן וחרם בשאריות מדגם.
אסטוניה ושוודיה: מיקום משקעי הקוקרסיט בצפון אסטוניה ורוסיה (מיקומים אחרי קטאי ולוק, 1998; ובאוארט, 1994). כמו כן, אזורים של פצלי אלום בשבדיה (מיקומים על שם אנדרסון ואחרים, 1985). מידע נוסף על פצלי שמן של אסטוניה ושוודיה. הגדלת מפה.
מקורו של חומר אורגני
חומר אורגני בפצלי שמן כולל שרידי אצות, נבגים, אבקה, ציפורן צמחית ושברים מעורקים של צמחים עשבוניים ועוריים, ושרידים סלולריים אחרים של צמחי לקוסטרינה, ים ויבשה. חומרים אלה מורכבים בעיקר מפחמן, מימן, חמצן, חנקן וגופרית. יש חומר אורגני שומר על מספיק מבנים ביולוגיים כך שניתן יהיה לזהות סוגים ספציפיים ביחס לסוג ואפילו למינים. בחלק מפצלי השמן, החומר האורגני אינו מובנה ומתואר בצורה הטובה ביותר כאמורפי (ביטומיניט). מקורו של חומר אמורפי זה אינו ידוע, אך ככל הנראה מדובר בתערובת של שרידי אצות או חיידקים מבולבלים. כמויות קטנות של שרפים וצמחי שעווה תורמים גם הם לחומר האורגני. קטעי פוסיל ושברי עצם המורכבים ממינרלים פוספטיים ופחממתיים, למרות שמקורם אורגני, אינם נכללים בהגדרת החומר האורגני הנהוג כאן ונחשבים לחלק מהמטריצה המינרלית של פצלי השמן.
מרבית החומר האורגני בשפצלי שמן נובע מסוגים שונים של אצות ימיות ולקוסטריות. זה עשוי לכלול גם תערובות מגוונות של צורות פסולת צמחיות גבוהות יותר מבחינה ביולוגית, התלויות בסביבת השקע ובמיקום הגאוגרפי. שרידי חיידקים יכולים להיות חשובים באופן נפחי ברבי פצלי שמן רבים, אך קשה לזהותם.
מרבית החומר האורגני בפצלי שמן אינו מסיס בממסים אורגניים רגילים, ואילו חלקם הוא ביטומן המסיס בממסים אורגניים מסוימים. פחמימנים מוצקים, כולל גילסונייט, ורציליט, גרמהיט, אוזוקריט ואלברטיט, קיימים כורידים או תרמילים בחלק מפצלי השמן. לפחמימנים אלה מאפיינים כימיים ופיזיים מגוונים במקצת, וכמה מהם כורים באופן מסחרי.
ישראל וירדן: פיקדונות מפצלי שמן בישראל (מיקומים לאחר מינסטר, 1994). כמו כן, מרבצי פצלי שמן בירדן (מיקומים אחרי ג'אבר ואחרים, 1997;, והמארנה, 1998). מידע נוסף על פצלי השמן של ישראל וירדן. הגדלת מפה.
בגרות תרמית של חומר אורגני
הבשלות התרמית של פצלי שמן מתייחסת למידת השתנות החומר האורגני על ידי חימום גיאותרמי. אם פצלי השמן מחוממים לטמפרטורה גבוהה מספיק, כמו שקורה אם פצלי השמן נקברו עמוק, החומר האורגני עשוי להתפרק באופן תרמי ליצירת נפט וגז. בנסיבות כאלה, פצלי שמן יכולים להיות סלעי מקור לנפט וגז טבעי.פצלי השמן של הנהר הירוק, למשל, חזקים כמקור השמן בשדה הכביסה האדומה בצפון מזרח יוטה. לעומת זאת, מרבצי פצלי שמן שיש להם פוטנציאל כלכלי לתפוקת הנפט והגז שלהם הם לא בשלים גיאותרמית ולא הועמדו לחימום יתר. מרבצים כאלה בדרך כלל קרובים מספיק לפני השטח כדי להיות ממוקשים על ידי בור פתוח, כרייה תת קרקעית, או בשיטות מקומיות.
ניתן לקבוע במעבדה את דרגת הבשלות התרמית של פצלי שמן על ידי מספר שיטות. אחת הטכניקות היא התבוננות בשינויים בצבע החומר האורגני בדגימות שנאספו ממעמקים שונים בבור. בהנחה שהחומר האורגני נתון לחימום גיאוטרמי כפונקציה של עומק, הצבעים של סוגים מסוימים של חומר אורגני משתנים מצבעים בהירים לצבעים כהים יותר. ניתן לציין את הבדלי הצבעים הללו על ידי פטרוגרף ולמדוד באמצעות טכניקות פוטומטריות.
הבשלות הגיאותרמית של חומר אורגני בפצלי שמן נקבעת גם על ידי ההשתקפות של ויטריניט (מרכיב נפוץ של פחם הנגזר מצמחי אדמה וסקולריים), אם קיים בסלע. השתקפות ויטריניט משמשת בדרך כלל על ידי חוקרי נפט לקביעת מידת השינויים הגאותרמיים של סלעי מקור נפט באגן משקע. פותחה סולם של השתקפויות ויטריניט שמצביע על מתי החומר האורגני בסלע משקע הגיע לטמפרטורות גבוהות מספיק כדי לייצר נפט וגז. עם זאת, שיטה זו יכולה להוות בעיה ביחס לפצלי שמן, מכיוון שההשתקפות של ויטריניט עלולה להיות מדוכאת על ידי נוכחות של חומר אורגני עשיר בשומנים.
יתכן שקשה לזהות ויטריניט בפצלי שמן מכיוון שהוא דומה לחומר אורגני אחר שמקורו באצות, וייתכן כי אין לו אותה תגובה לשיקוף כמו ויטריניט, ובכך מוביל למסקנות שגויות. מסיבה זו יתכן שיהיה צורך למדוד את ההשתקפות של ויטריניט מסלעים הנושאים ויטריניט שקולים לרוחב, אשר חסרי חומר האצות.
באזורים שבהם הסלעים היו נתונים לקיפולים ותקלות מורכבים או שנפרצו על ידי סלעים דלקתיים, יש להעריך את הבשלות הגיאותרמית של פצלי השמן כדי לקבוע נכון את הפוטנציאל הכלכלי של הפיקדון.
מרוקו: מרבצי פצלי שמן במרוקו (מקומות אחרי בושה, 1984). מידע נוסף על פצלי שמן מרוקו. הגדלת מפה.
סיווג מפצלי שמן
פצלי שמן קיבלו שמות רבים ושונים במהלך השנים, כגון פחם תותח, פחם בודהה, פצלי אלום, סטלריט, אלברטיט, פצלי נפט, ביטומניט, פחם גז, פחם אצות, ווונגונגייט, סכיסטים ביטומינוקס, טורבניט וקוקסריט. חלק משמות אלה משמשים עדיין לסוגים מסוימים של פצלי שמן. אולם לאחרונה, נעשו ניסיונות לסווג באופן שיטתי את סוגים רבים של פצלי שמן על בסיס הסביבה ההפקדתית של המפקד, האופי הפטרוגרפי של החומר האורגני, ואורגניזמים קודמים מהם נגזר החומר האורגני.
סיווג שימושי של פצלי שמן פותח על ידי A.C. Hutton (1987, 1988, 1991), שחלץ את השימוש במיקרוסקופ פלואורסצנטי כחול / אולטרה סגול במחקר על מרבצי פצלי שמן באוסטרליה. בהתאמת מונחים פטרוגרפיים ממונחי פחם, פיתח האטון סיווג של פצלי שמן המבוסס בעיקר על מקורו של החומר האורגני. הסיווג שלו הוכיח את עצמו כמועיל לתאם סוגים שונים של חומר אורגני בפצלי שמן עם הכימיה של הפחמימנים המופקים מפצלי שמן.
Hutton (1991) דמיין פצלי שמן כאחת משלוש קבוצות רחבות של סלעי משקע עשירים אורגניים: (1) פחם הומני ופצלי פחמימני, (2) סלע ספוג ביטומן, ו (3) פצלי שמן. לאחר מכן הוא חילק פצלי שמן לשלוש קבוצות בהתבסס על סביבות התצהיר שלהם - יבשתית, לקוסטרינה וימית.
פצלי שמן יבשתיים כוללים כאלה המורכבים מחומר אורגני עשיר בשומנים כמו נבגי שרף, עוריות שעווה ורקמות שורקיות, וגבעולים של צמחים יבשתיים וסקולריים הנמצאים בדרך כלל בביצות ויציאות פחם. פצלי שמן לקוסטרינים כוללים חומר אורגני עשיר בשומנים המופק מאצות שחיו במי מים מתוקים, מליחים או מלוחים. פצלי שמן ימיים מורכבים מחומר אורגני עשיר בשומנים המופק מאצות ים, אקרטארכים (אורגניזמים חד-תאיים ממוצא מפוקפק) ודינופלגאטים ימיים.
מספר רכיבים פטרוגרפיים חשובים כמותית של החומר האורגני בפצלי שמן-טלגלגניט, למלגיניט וביטומיניט - מותאמים מהפטרוגרפיה הפחמית. Telalginite הוא חומר אורגני שמקורו באצות חד-תאיות קולוניאליות גדולות או בעלות קירות עבה, המאופיינות על ידי ז'אנרים כמו Botryococcus. למלגניט כולל אצות קולוניאליות דקיקות או אצות חד-תאיות המופיעות כ- laminae עם מבנים ביולוגיים מעטים או ללא זיהוי. פלורסנט טלאלגניט ו למלגניט בהיר בגווני צהוב תחת אור כחול / אולטרה סגול.
לעומת זאת, Bituminite הוא אמורפי במידה רבה, חסר מבנים ביולוגיים ניכרים לזיהוי, ופלואורסציות חלשות תחת אור כחול. זה מופיע לרוב כמעיסת אדמה אורגנית עם חומר מינרלי משובח. החומר לא התאפיין במלואו ביחס להרכבו או למקורו, אך לרוב הוא מהווה מרכיב חשוב במפצלי שמן ימיים. חומרים פחם כולל ויטריניט ואינרטיניט הם נדירים למרכיבים של פצלי שמן; שניהם נגזרים מחומר הומי של צמחי אדמה ויש להם השתקפות מתונה וגבוהה, בהתאמה, תחת המיקרוסקופ.
בתוך הקבוצת התלת-פידית שלו של פצלי שמן (יבשתיים, לקוסטריים וימיים), הכיר האוטון (1991) שישה סוגים שונים של פצלי שמן: פחם תות, למוסיט, מריניט, טורבנית, טסמנית וקוקסריט. המרבצים השכיחים והגדולים ביותר הם מריניטים ולמוזיטים.
פחם תעלת חום מפצלי שמן שחור ושחור המורכב משרפים, נבגים, שעווה וחומרים חותכים ושורקים המופקים מצמחי כלי דם יבשתיים יחד עם כמויות מגוונות של ויטריניט ואינרטיניט. גחלי תעלות מקורם בבריכות חסרות חמצן או באגמים רדודים בביצות ובביצים מעצברי כבול (Stach ואחרים, 1975, עמ '236-237).
הלמוסט הוא חום בהיר ואפרפר-חום ואפור כהה עד פצלי שמן שחור, בו המרכיב האורגני הראשי הוא למלגניט, שמקורו באצות פלנקטוניות לקוסטוריות. רכיבים מינוריים אחרים בלמוזיט כוללים ויטריניט, אינרטיניט, טלגוליניט וביטומן. מרבצי פצלי השמן של נהר הירוק במערב ארצות הברית ומספר מרבצי הלקטוסטריון השלישי במזרח קווינסלנד, אוסטרליה, הם למוסיטים.
Marinite הוא פצלי שמן אפור עד אפור כהה עד שחור ממוצא ימי בו המרכיבים האורגניים העיקריים הם למלגניט וביטומיניט שמקורם בעיקר בפיטופלנקטון ימי. מריניט עשוי להכיל גם כמויות קטנות של ביטומן, טלגוליניט וויטריניט. מריניטים מופקדים בדרך כלל בים אפירי, כמו על מדפים ימיים רחבים רדודים או בים היבשתיים שבהם פעולת הגל מוגבלת והזרמים הם מינימליים. פצלי השומן הדבוניים-מיסיסיפיים של מזרח ארצות הברית הם מרינים טיפוסיים. מרבצים כאלה נפוצים בדרך כלל לאורך מאות עד אלפי קילומטרים רבועים, אך הם דקים יחסית, לעתים קרובות פחות ממאה מטרים.
טורבנית, טזמנית וקוקרסיט קשורים לסוגים מסוימים של אצות מהן נגזר החומר האורגני; השמות מבוססים על מאפיינים גאוגרפיים מקומיים. טורבניט, שנקרא על שם היל טורביין בסקוטלנד, הוא פצלי שמן שחור שהחומר האורגני שלו מורכב בעיקר מטלגוליניט שמקורו ברובו בוטריוקוקוס עשיר בשומנים ומצורות אצות קשורות שנמצאו באגמי מים טריים עד מליחים. הוא מכיל גם כמויות קטנות של ויטריניט ואינרטיניט. ההפקדות הן בדרך כלל קטנות, אך יכולות להיות בדרגה גבוהה במיוחד. טסמני, הנקרא ממפקדות פצלי שמן בטסמניה, הוא פצלי שמן חום עד שחור. החומר האורגני מורכב מטלגוליניט שמקורו בעיקר באצות טסמניטיטיות חד-תאיות ממוצא ימי וכמויות פחותות של ויטריניט, למלגניט ואינרטיניט. קוקרסייט, השולט בשמה ממנזר קוקרוזה בסמוך לעיירה קוטלה-ג'רבה שבאסטוניה, הוא פצלי שמן חום בהיר. המרכיב האורגני העיקרי שלה הוא טלגוליניט שמקורו באצה הירוקה, Gloeocapsomorpha prisca. מרבץ פצלי השמן האסטוניים בצפון אסטוניה לאורך החוף הדרומי של מפרץ פינלנד והשלוחה המזרחית שלו לרוסיה, פיקדון לנינגרד, הם kukersites.
סין, רוסיה, סוריה, תאילנד וטורקיה: מדינות אחרות עם פצלי שמן. מידע נוסף על סין, רוסיה, סוריה, תאילנד ופצלי שמן.
הערכת משאבי פצלי שמן
מעט יחסית ידוע על הרבה מהעולמות המשקעים של פצלי שמן וצריך לבצע עבודות קידוח וניתוח. ניסיונות מוקדמים לקבוע את הגודל הכולל של משאבי פצלי השמן העולמיים התבססו על עובדות מעטות, והערכת הערך והכמות של רבים ממשאבים אלה היו ספקולטיביים, במקרה הטוב. המצב כיום לא השתפר מאוד, אם כי הרבה מידע התפרסם בעשור האחרון בערך, במיוחד עבור פיקדונות באוסטרליה, קנדה, אסטוניה, ישראל וארצות הברית.
הערכת משאבי פצלי השמן העולמיים קשה במיוחד בגלל המגוון הרחב של יחידות אנליטיות המדווחות. דרגת הפיקדון באה לידי ביטוי באופן שונה בגלונים אמריקאיים או גלוניים של שמן פצלים לטון קצר (gpt) סלע, ליטר שמן פצלי לטון מטרי (ליטר / טון), חביות, טונות קצרות או מטריות שמן פצלי, קילוקלוריות לקילוגרם (קק"ל / ק"ג) של פצלי שמן, או ג'יג'אול (GJ) לכל משקל יחידה של פצלי שמן. כדי להביא לאחידות מסוימת בהערכה זו, משאבי פצלי שמן בדוח זה ניתנים הן טונות מטרי של שמן פצלי והן בחביות שמן פצלי ארה"ב שוות ערך. ציון פצלי השמן, כידוע, מתבטא בליטר שמן פצלי לטון מטרי (ל"ט) של סלע. אם גודל המשאב מתבטא רק ביחידות נפחיות (חביות, ליטר, קוב מעוקב וכן הלאה), יש לדעת או להעריך את צפיפות שמן הפצלים כדי להמיר ערכים אלה לטון מטרי. מרבית פצלי השמן מייצרים שמן פצלי שנע בצפיפות בין 0.85 ל- 0.97 בשיטת פישר שונה. במקרים בהם צפיפות שמן פצלים אינה ידועה, ההערכה היא של 0.910 לאומדן המשאבים.
תמציות ביניים עשויות להוסיף ערך ניכר לכמה מרבצי פצלי שמן. אורניום, ונדיום, אבץ, אלומינה, פוספט, מינרלים נתרן קרבונט, אמוניום גופרתי וגופרית הם חלק מתוצרי הלוואי הפוטנציאליים. הפצלים שבילה לאחר retorting משמש לייצור מלט, במיוחד בגרמניה וסין. ניתן להשתמש באנרגיית החום המתקבלת בעירה של החומר האורגני בפצלי שמן בתהליך ייצור המלט. מוצרים אחרים הניתנים לייצור מפצלי שמן כוללים סיבי פחמן מיוחדים, פחמן ספיגה, שחור פחמן, לבנים, בלוקים לבנייה וקישוטים, תוספי אדמה, דשנים, חומר בידוד צמר סלעים וזכוכית. מרבית השימושים הללו עדיין קטנים או בשלבי ניסוי, אך הפוטנציאל הכלכלי גדול.
הערכה זו של משאבי פצלי השמן העולמיים אינה רחוקה. פיקדונות רבים אינם נבדקים מכיוון שהנתונים או הפרסומים אינם זמינים. נתוני משאבים עבור פיקדונות קבורים עמוק, כמו חלק גדול ממרבצי פצלי השמן בדבון במזרח ארצות הברית, מושמטים מכיוון שהם לא צפויים להתפתח בעתיד הנראה לעין. לפיכך, יש לראות בכל המספרים המשאבים המדווחים כאן הערכות שמרניות. סקירה זו מתמקדת בפיקדונות גדולים יותר של פצלי שמן שמכורים או שיש להם פוטנציאל פיתוח טוב ביותר בגלל גודלם וציונם.