油页岩，也称为油母页岩，是一种劣质的化石燃料，灰分含量高。在油页岩工业中，生成的大量干馏产物半焦和燃烧产物灰渣，不但造成了资源浪费，同时也污染了环境。而矿物质是构成这些固体产物的主要成分。本文针对北票、龙口以及桦甸国内三个地区油页岩，在自制的干馏实验台和挥灰仪上，分别对上述三种油页岩进行了热解和燃烧实验。通过XRD、SEM、EDS等实验确定了油页岩、半焦和灰渣内部的矿物质成分，并对油页岩矿物质在热解和燃烧中的变化进行了详细的分析。研究表明，北票、龙口和桦甸油页岩中的主要矿物质种类为：石英，粘土矿物，方解石，长石以及黄铁矿等。在热解过程中油页岩中矿物质变化细微：其中石英、长石没有变化；方解石有微量分解，生成的固体产物CaO与黄铁矿分解的硫反应生成CaS矿物；粘土矿物受热脱除羟基，放出大量水分，同时分解产生的无定形玻璃体氧化硅与其他金属形成低熔点的共融物，导致部分半焦样品颗粒表面出现熔融态囊状结构。油页岩矿物质经过燃烧后变化很大：粘土矿物完全分解为SiO₂和Al₂O₃；由方解石分解生成的CaO与有机质和黄铁矿中的硫反应生成大量无水石膏。而钙长石的出现则是CaO与粘土矿物分解产物SiO₂、Al₂O₃发生反应所导致的。黄铁矿大部分被氧化成为Fe₂O₃,同时也生成了少量的Fe₃O₄。