多孔的沉積巖層石灰巖或砂巖分析圖像顯微鏡
石油的性質
石油是芳香烴、脂肪烴和多種不同雜環，包含O、N和s元素的混合
物。脂肪烴包括氣態烷烴系列，如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷，另外還有
長鏈的非氣態烷烴。一些雜環化合物，例如卟啉衍生物，結構中可能含
有金屬原子，例如釩或鎳。石油富集于折疊、多孔的沉積巖層中，例如
石灰巖或砂巖，或者其他斷裂巖石，如斷裂頁巖、火成巖。在石油地質
學中，這些巖石結構統稱為儲油巖。儲油巖的年代從晚寒武紀(5億)到
上新世(1～13百萬)。在第三紀的巖石中有著廣泛的石油儲藏。
多數石油來源于浮游生物殘骸，可能是被混濁的洋流沉積在淺海凹
陷底部，最終被埋在沉重的沉積層之下。經過地質時間，被圈閉的有機
物轉變成石油和天然氣。
有許多機理用于解釋石油和天然氣的成因。但還沒有一個理論被完
全接受。一些理論認為，高溫或高壓，或者兩者共同通過非生命過程，
將浮游生物殘留物轉變成烴類和其他石油組分以及天然氣。認為熱量來
源于地球內部的自然輻射，但更可能是構造活動區域之下的巖漿熱量擴
散。其他理論則認為是在有無高溫高壓，或者有無酸堿預水解情況下的
無機催化過程。還有一些理論認為，石油中的烴類來自浮游生物被生物
降解后自然殘留的烴類。認為生物可以通過好氧或厭氧降解脂肪酸、蛋
白或氨基酸、碳水化合物、類胡蘿卜素、甾酮、甘油、葉綠素和木質素
一腐殖質，以及去碳酸基和去氨基作用。最后，一個理論提出，生物降
解浮游生物產生的甲烷，通過高溫高壓下的無機催化合成石油。
另外，有理論認為，細菌改變了浮游生物，成為接近合成石油組分
的物質，之后通過高溫高壓轉變成石油和天然氣。非生命過程形成的甲
烷也可以作為原料，與生物產生的甲烷經歷類似的過程合成石油。在實
驗室中發現了高溫高壓下甲烷和液態烴的反應
