オイルシェール
オイルシェールを活用するには、多くの場合、採掘、輸送の後、燃やして発電に使うか、もっと複雑な処理をほどこして使用する。最もよく使われる採掘法は露天掘りであり、中でもオープンピット採掘法やストリップ採掘法を使うことが多い。この方法は、埋蔵位置が地表近く、表土を取り除けば採掘できるような鉱床で有用である。また、地下採掘 (en:Underground mining) する場合にはroom-and-pillar法が使われることが多い。
オイルシェールは地表近くにあるものの方が有用であることが多いが、新しい技術を使えばそれよりも地下に埋まっているものも活用することができる。いずれの層のオイルシェールも、含有する油母を熱分解して合成原油とオイルシェールガスに変性させる。現在行われているほとんどの方法では、酸素が無い条件で450°Cから500°Cに加熱して、ガス、液状油、固体残量物に分解させる。分解そのものは300°C以上で始まるが、実用的な速度となるにはもう少し高温である必要がある。
経験則であるが、良質のオイルシェールはチョコレートのような茶色をしており、ハンマーで叩いた時に木のような音がする。油母は古代のさまざまな生物が変質したものである。例えば、藻、胞子、花粉、植物の表皮、草木のコルク質、水生生物の堆積物などである。化石を含む鉱床もある。ドイツのメッセル採掘場はユネスコの世界遺産に登録されているほどである。オイルシェールに含まれる鉱物は、微粒子ケイ酸塩や炭酸塩が多い。
オイルシェールに含まれる鉱物組成により炭酸塩質頁岩 (carbonate-rich shales)、珪酸質頁岩 (siliceous shales)、燭炭質頁岩 (cannel shales)と分類する者もいる。含まれる油母の種類で分類する方法もあり、含有有機物の水素、炭素、酸素の比率で分けた図はKrevelen図と呼ばれる。
最もよく使われるオイルシェールの分類法は、ウロンゴン大学のAdrian C. Huttonが1987~1991年に開発したものであり、この方法は油母の元となった生物の堆積場所(湖、海など)とその生物量に基づいている。Huttonの分類法は、抽出される油の種類と量を推定するのに便利である。
オイルシェールは腐泥岩(en:sapropel)の一種であり、有機物を多く含む堆積岩である。オイルサンドが油分を含むのに対し、オイルシェールに含まれる油母は地中での加熱や加圧が不十分なため、油分にまで分解していない。また、石炭に比べると有機物の含有率が低い。
商業的に取引されているオイルシェールに含まれている有機物と無機物の比率は、0.75:5から1.5:5(つまり有機物の割合が13%から23%)である。また、原油中の有機物に含まれる水素原子は炭素原子の4~5倍あるのに対し、オイルシェール中の有機物の水素原子と炭素原子の比率は同じぐらいである。
なお、オイルシェールに厳密な地質学的定義は無い。そのため、オイルシェールという名で呼ばれていても、油分の含有量、化学組成、年代、油母の種類、堆積年数にはかなりの差がある。オイルシェールの鉱床の境は必ずしも明確ではなく、含まれている有機物の種類も一定でない場合が多い。例えばスコットランドのオイルシェールは、有機物を多く含む層と、あまり含まない層とが入り混じっている。