页岩气和常规天然气一样，主要成分是甲烷，属于化石能源。石油和天然气(包括页岩气和煤层气)是数百万年前(甚至上亿年前)生物的尸体死亡后，在还原的环境中堆积在海底、湖底和沼泽底部，在一定的温度和压力下形成的，因此被称为化石能源。

化石是古生物学的主要研究对象，为研究地质时期动植物的生活史提供证据。中国古籍中已经有关于化石的记载，比如春秋时期的计然，三国时期的吴晋，都提到过陕西& ldquo龙骨& rdquo，& ldquo龙骨& rdquo即古代脊椎动物的骨骼和牙齿化石；《山海经》也有& ldquo鱼& rdquo(即鱼类化石的描述)；陶弘景记录了南齐梁时期琥珀的古虫。宋代沈括对蜗牛和蚌类化石有正确的认识，万度对鱼类化石的起源有正确的认识。

21世纪以来，美国的页岩气革命对全球能源格局和地缘政治产生了深远影响。特别是近年来，随着我国页岩气勘探开发的快速发展，富含有机质的南志留系龙马溪组黑色页岩引起了人们的极大关注，其广泛发育的笔石化石也逐渐被人们所认识。笔石是一种已经灭绝的海洋动物类群，生活在中寒武世至早石炭世。它以画在岩石上的象形文字命名。风车草属植物具有复杂的茎结构、表皮纺锤层和外皮层等。，和鳞翅目很像。笔石分泌出来的骨骼称为笔石，一般有几厘米或几十厘米长，大的可达70厘米以上。曾一度认为笔石的成分是几丁质，但1966年Foucard和Genio的分析结果表明笔石骨不含几丁质，但含有甘氨酸、丙氨酸等多种氨基酸。这些氨基酸可能来源于硬蛋白，透射电镜显示的骨骼超微结构呈现出蛋白胶原的外观，很可能其物质成分是胶原。因此，笔石的成分似乎是非几丁质有机物。

笔石页岩主要由黑色碳质页岩和硅质页岩组成，含有丰富的笔石等浮游生物化石。它的出现一般反映了还原条件下停滞的海槽盆地、深海和深海环境。沉积期水体平静，海底缺氧，H2S气体和黄铁矿多，底栖生物无法生存。只有漂浮在水面的笔石死后沉入水中，没有其他生物吞食，所以被大量保存下来。此外，有机碳和一些金属(如金、钒、钼、铀等的化合物)的含量。)在缺氧条件下的沉积物中含量较高。在地下埋藏数百万年后，在压力和高温的影响下，生物体内的有机碳(软的部分)会转化为石油和天然气。黑色页岩是一种超低孔隙度、超低渗透率的储层，需要通过水力压裂来提高渗流能力。生物的骨骼(坚硬部分)主要是硅质或钙质，是脆性矿物的重要组成部分。如今，重庆涪陵焦石坝地区大规模开发页岩气的主要层位是一套富含志留系龙马溪组笔石化石的黑色页岩。

目前我们所享有的石油、天然气、煤炭都是经过漫长的地质时间才能形成的，它们的数量是有限的。然而，这种化石能源的燃烧会造成环境污染，严重影响地球的生态环境。因此，积极开发利用水能、核能、太阳能、风能、潮汐能、地热能、氢能等清洁能源和可再生能源，是当前和今后相当长一段时间能源改革的重要方向。