شیلهای نفتی گروه متنوعی از سنگها هستند که دارای مواد آلی بوده و بیشتر در حلال‌های آلی غیرقابل حل می‌باشند، ولیکن می‌توان بوسیله حرارت دادن (تقطیر) آنها را استخراج کرد. مواد آلی عمدتا کروژن است، ولیکن ممکن است بیتومن نیز داشته باشند. مقدار نفتی که می‌توان استخراج کرد از حدود 4% تا بیش از 50% وزن سنگ در تغییر است، یعنی بین 10 و 150 گالن نفت در هر تن سنگ یا 50 تا 700 لیتر در هر هزار کیلوگرم است.

شیلهای نفتی دارای مقادیر قابل توجهی مواد غیرآلی هستند که عمدتا از کوارتز در اندازه سیلت و کانیهای رسی تشکیل شده‌اند. برخی از شیلهای نفتی در واقع سیتستون‌ها و گل سنگهای غنی از مواد آلی هستند، در حالیکه برخی دیگر سنگهای آهکی غنی از مواد آلی می‌باشند.
 

مواد آلی تشکیل دهنده شیلهای نفتی

بیشتر مواد آلی در شیلهای نفتی ، بقایای جلبک و اسپورهای جلبکی فراوانند. بنابراین ، فرض بر این است که بیشتر مواد آلی دارای منشا جلبکی باشند. خرده‌های دانه ریز گیاهان کاملتر و مگااسپورها نیز ممکن است یک جز تشکیل دهنده مهم باشند. شکل تیپیک رسوبی در بسیاری از شیلهای نفتی وجود لامیناسیون مشخص ، در مقیاس میلیمتر ، تناوبی از لامینه‌های آواری و آلی می‌باشد.

شکوفایی فصلی یا سالیانه جلبکهای پلانکتونیک ، غالبا به عنوان بوجود آورنده لامیناسیون ریتمیک در نظر گرفته‌ می‌شود. همانند تشکیل زغال ، شرایط هوازی برای ممانعت از اکسیداسیون مواد آلی و احیا تجزیه باکتریائی مورد نیاز است. بنابراین بیشتر شیلهای نفتی در توده‌های آبی لایه‌لایه در جایی که آبهای سطحی اکسیژن‌دار اجازه رشد پلانکتونها و آبهای احیایی کف اجازه حفظ شدن مواد آلی را می‌دهد، تشکیل می‌شوند.

نوع کروژن در شیلهای نفتی

کروژن در شیلهای نفتی عمدتا از نوع I است که دارای نسبت بالای H/C و نسبت پایین O/C است و عمدتا از مواد جلبکی لیپید (چربیها و اسیدهای چرب) سرچشمه گرفته است، تا اینکه از کربوهیدراتها ، لیگینها یا صمغها باشد. برخی از کروژنها در شیلهای نفتی ، ممکن است از نوع II باشد که از خرده‌های گیاهان آوندی تشکیل شده‌اند. برخی فلزات ، نظیر وانادیوم ، نیکل ، اورانیوم و مولیبدنیوم در شیلهای نفتی فراوانند که با کروژن مخلوط شده‌ یا اینکه به صورت کلات در کروژن هستند.
 

محیطهای رسوبی شیلهای نفتی

شیلهای نفتی ، در محیطهای دریاچه‌ای و دریایی رسوب کرده‌اند. شیلهای نفتی در سازند گرین ریور ائوسن حاوی دولومیت و کلسیت بیشتری بوده و به صورت لامینه‌ها یا واروهای ریتمیک هستند. اگر چه قبلا به منشا آبهای نسبتا عمیق نسبت داده می‌شد، ولیکن در حال حاضر ، تصور بر این است که رسوبگذاری در دریاچه‌های موقتی ، نسبتا کم عمق که اغلب در معرض خشک شدگی قرار گرفته‌اند، صورت گرفته باشد. سیکلهای کوچک مقیاس شیلهای نفتی که به طرف بالا به تبخیری‌ها تبدیل می‌شود منعکس کننده گسترش مداوم یک دریاچه لایه‌لایه غیرشور ، به یک دریاچه شور می‌باشد.

شیل نفتی تشکیل شده از یک گونه منفرد جلبکی در چندین افق در کربونیفر تحتانی دره میدلند در اسکاتلند دریافت می‌شود. این افق‌ها ، در دریاچه‌های آب شیرین در یک کمپلکس دلتایی که زغالهای هومیکی نیز گسترش دارند، یافت می‌شود. چون جلبکهای پلانکتونیک ، منشا اصلی مواد آلی هستند و اینها دارای یک تاریخچه زمین شناسی طولانی هستند، لذا شیلهای نفتی در کامبرین یافت می‌شوند. برای مثال ، شیل ناساج در میشیگان و وسیکانسین سنی در حدود 1100 میلیون سال دارد.

اهمیت شیل های نفتی از نظر اقتصادی

در حال حاضر ، توجه نسبتا زیادی به شیلهای نفتی می‌شود چون آنها یک منشا سوخت فسیلی هستند و ممکن است به جایگزینی ذخایر نفتی که انتظار اتمام آن می‌رود، کمک کند. رسوبات گسترده‌ای از شیلهای نفتی در روسیه ، چین و رزیل یافت می‌شود و رسوبات با عیار پایین که ممکن است از نظر اقتصادی باارزش شود در تعداد زیادی از کشورهای دیگر جهان یافت می‌شود. شیلهای نفتی همچنین پتانسیل سنگهای مولد نفت هستند.