『壹』 我想知道石油的詳細形成過程及原理
石油是怎樣形成的？
經過長期的研究，以證明石油是由古代有機物變來的/在古老的地質年代裡，古代海洋或大型湖泊里的大量生物、動植物死亡後，遺體被埋在泥沙下，在缺氧的條件下逐漸分解變化。隨著地殼的升降運動，它們又被送到海底，被埋在沉積岩層里，承受高壓和地熱的烘烤，經過漫長的轉化，最後形成了石油這種液態的碳氫化合物。
石油和天然氣的化學成分，暴露了它們的來源，它們都是有機物，應
當與古代生物有關系。一部分科學家認為，油氣（石油和天然氣）是伴隨著沉積
岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物，在流水的搬運下，
大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中，
有機物與無機的碎屑混合，並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環
境，有機物中的氧逐漸散失了，而碳和氫保留下來，形成了新的碳氫化合物，並
與無機碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中，油氣是零散地分布的，還沒有形成可以開採的油田。此時，
水盆底部的沉積物，在重力的作用下，開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下，
沉積物逐漸被壓實，最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石，在沉
積物體積縮小的過程中，它們被擠了出來，並聚集在一處，由於密度比水還輕，
所以石油開始向上遷移。幸運的話，在岩石裂隙中穿行的石油，最終會遭遇一層
緻密的岩石，比如頁岩、泥岩、鹽岩等，這些岩石缺少讓石油通過的裂隙，拒絕
給石油發通行證，石油於是停留在緻密岩層的下面，逐漸富集，形成了油田。含
有石油的岩層，叫做儲集層，拒絕讓石油通過的岩石，叫做蓋層。如果沒有蓋層，
石油會上升回到地表，最終消失在地球歷史的塵煙中，保留不到人類出現的時候。
我們已經在地球上發現3000種以上的碳氫化合物，石油是由其中350種左右的碳氫化合物形成的，比石油更輕的碳氫化合物則成為天然氣。煤礦與石油的成因很類似，但煤是植物的化石，又是固態。
大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響，再加上其他多種化學反應之後就產生石油，而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。
地殼變動而石油生成
我們最近逐漸了解地球內部的變化與石油的生成有十分密切的關系，在描述此種關系之前,讓我們先來了解一下地球內部的狀況。
地球的半徑大約是6400公里，覆蓋地球表面的地殼下方是由岩石形成厚達2900公里的「地慢」，其下方則是由金屬形成的「地核」，並以大約5100公里深處分界，分為「外核」與「內核」。外核主要是由液態金屬鐵組成，內核則主要是固態鐵。 地球表面鋪滿堅硬的「板 塊」，厚度約有100公里，是由向上噴出的「洋脊」產生的，』在 緩緩移動到「海溝」後就沉降於 另一板塊下方。 80年代後期，人們學會捕捉地震波傳遞到地球內部時的立體圖，於是發現令人驚訝的地慢活動狀況。高溫又巨型的上升流「超級卷流」由地底湧上後，以蘑菇形態分別存在於夏威夷和非洲大陸正下方。此外，低溫的巨型下降流「冷卷流」則以水滴形態占據亞洲大陸及南美洲大陸正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我們現在的知道的是，地幔內部落熱對流是以冷卷流向超級卷注移動的形態而形成的。此種運動不僅影響板塊運動，似乎也對整個地球的地質和環境的變化產生很大的影響。
超級卷流是石油製造者？
現在全球生產的石沒之中，有60%是產生了恐龍稱霸地球時期所形成的石油源岩，所形成的「黑色頁岩」則遍布世界各地。黑色頁岩主要是由未經氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當時必須有可讓浮游植物繁殖又不會產生氧化的缺氧環境條件，大量的黑色頁岩才會形成。
最近發現，石油源岩在此時代的形成似乎與超級卷流運動的活化可以促使由地下湧出的地幔物質所形成的洋脊體積增大，海面因而上升，使得較低的陸地變成淺海，而淺海則具有可當石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環境。
淺海地區的藻類等浮游植物因而出現大幅增加和大量死亡的現象，周圍的細菌為分解其殘骸而消耗氧氣，於是出現了缺氧環境。
地球溫暖化也會改變深層海水的流動狀況，由於高緯度地區與低緯度地區海水的溫度高低不同，較低溫但含有豐富氧氣的高緯度地區深層海水會流向低緯度地區海洋。但地球溫暖化的現象減少。氧氣較少的海域因而擴大，無法氧化的浮游植物便逐漸堆積，所留下的大量有機物則形成石油源岩。
生物的演化改變了石油的性質
由於石油的原料是生物的遺骸，因此調查石油的性質便可以得知古老時期的生物演化過程和地球環境歷史。
生命的演化大概有下述的過程。生命是於38億年前誕生，並逐漸地進行演化，到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀時期，爆發性的演化才開始，大約4億4500萬年前，生命也登上了陸地。
4億4000萬年至4億年前時期，石油源岩的主要成分是當時繁茂的浮游植物所形成的耐碳氫化合物。另一方面，羊齒類植物在此時期繁瑣盛於海岸近處，因此以陸上植物為原料的石油源岩也出現了。
2億9000萬年前，廣大的陸地普遍出現由裸子植物組成的森林，並到處形成被沼澤地包圍的湖沼，藻類便在湖沼中開始繁殖。由此也產生了以藻類為原料的新種石油源岩，這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源岩誕生的一例。
9000萬年前時期，被子植物和針葉樹林開始逐漸擴張到高緯度地區和高地，因而出現以陸地木材為原料的石油源岩。另一方面，樹木的樹脂成為輕質原油的原料，形成新的石油源岩。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類，成為石油源岩的主要原料。
最近石油性質的分析技術有長足的進步，我們已逐漸可以取得有關石油原料性質，以及由熱能引起的變化過程等的詳細資料。由此種資料即能進一步了解原料生物遺骸逐漸堆積時的環境狀況。
大約1億7000萬年到200萬年前所發生的全球性規模「阿爾卑斯造山運動期」也造出了巨油田，在此時期，分布於廣大范圍的1億年前前後形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。
據估計，全世界海底石油的總儲量在3250億噸，占整個地球石油儲量的三分之一。而且這些石油多分布在中國近海、中東、波斯灣、墨西哥灣、西非幾內亞灣和北海等淺海海底。
『貳』 石油,天然氣是怎麼來的
對石油、天然氣（以下簡稱油氣）生成的來源，科學家主要有兩種觀點：一種認為是生物死亡後轉變成的，及有機生成學說。另一種是無機生成學說，認為石油天然氣來源於無機物的合成。有機生成學說觀點的依據是：幾乎所有的油田都是在沉積岩中發現的，而沉積岩中可以見到豐富的生物遺跡（如化石等）；通過實驗，生物體中三大組成部分的蛋白質、碳水化合物、脂肪在一定條件下可以形成與石油中碳氫化合物類似的物質；在石油中發現的血紅素和葉綠素等有機物質，前者是來自動物的血液，後者則來自植物的葉綠素。石油是生物死亡後轉變而成的觀點所提出的理由是如此之多，並且比較充分，使有機生成學說得到大多數人的認同，現在油氣生成的研究方法和內容都是建立在這種觀點的基礎上的。
雖然有機學說佔了絕對優勢，但在有機層油的大前提下，還存在著是海洋生物生成石油，還是陸上河流、湖泊中生物生成石油的爭論。現實中，中東地區的沙特、科威特等國家的大油田都是海相地層生油，而中國的大多數油田則是陸相地層生油。
早在10多億年前，地球上就出現了生物，隨著歷史的發展，生物的數量和種類越來越多，生物大量地繁殖和死亡，其中一個藻類植物在適宜的條件下，8天內就可以繁殖到1036個後代，重量可以達到1.4×1017噸。大量的生物，主要是海洋和湖泊中的浮游生物，在它們死後一部分有機質被氧化變成二氧化碳逸散掉了，一部分則隨作泥沙沉積下來，成為生成油氣的物質來源。
『叄』 石油和天然氣生成之謎
石油和天然氣是非常寶貴的礦物資源，人們對石油和天然氣生成的認識，是在勘探和開發實踐中逐步加深的。石油和天然氣的生成問題是自然科學領域中爭論最激烈的一個重大研究課題，是石油地質學界的主要研究對象之一。
為了認識石油和天然氣是怎樣生成的，首先應該了解什麼是石油和天然氣。
（一）石油和天然氣成分探秘
石油可分為天然石油和人造石油兩種。天然石油是從油氣田裡直接開采出來的，如克拉瑪依油田、塔河油田、大慶油田等開采出來的石油。人造石油是從油頁岩或煤干餾出來的，如東北撫順和廣東茂名等地利用油頁岩干餾得到的石油。石油在提煉以前稱為原油。從原油中可以提煉出汽油、煤油、柴油、潤滑油以及其他一系列的石油化工產品，如乙烯、化肥等。
石油有哪些特性呢？從外觀上看，石油的顏色多種多樣，有的油田的石油是棕黑色的，像煙袋油，如克拉瑪依油田的；有的呈黑綠色，如獨山子油田的；還有淺棕黃色，如柯克亞油田的；有些油氣田采出來的石油無色透明，像清水一樣，如巴楚地區的巴什托凝析油氣田和呼圖壁凝析油氣田的。
聞氣味也是認識石油的一種方法。石油中含有汽油和煤油，所以可以聞到特殊的煤油味。有一些石油中含有硫化氫，聞起來有一股臭雞蛋味。還有一些石油含有較多的芳香烴（一種有機化合物），聞起來又特別香。
石油比水輕，又不溶於水。石油的相對密度（在20℃時，與同體積的水相比）介於0.75～1.0之間，相對密度小於0.9的石油稱為輕質石油，相對密度大於0.9的稱為重質石油。由於石油比水輕，又不溶於水，所以當石油遇到水時，就漂浮在水面上，呈現出五顏六色的油膜。
石油不像水那樣容易流動，具有一定的黏性，黏度越大，越不容易流動。石油的黏度隨著溫度的增高而減小，有些石油在地面看起來很稠，很不容易流動，但是在地下比較高的壓力和溫度條件下，它的流動性可能是很好的。
以上幾點突出的物理性質，可以幫助我們去認識石油。物理性質是化學組成的反映，因此，要認識石油還必須認識它的實質，即它的化學組成。
有許多有用礦產的化學組成是比較簡單的，如煤，主要是由碳（C）組成的。石油的化學組成比較復雜，它既不是由單一的元素組成的，也不是由簡單的化合物組成的，而是由多種元素組成的多種化合物的混合物。
石油是由碳（C）、氫（H）和少量的氧（O）、硫（S）、氮（N）等元素構成的。其中兩種主要元素碳和氫構成碳氫化合物，化學上稱為烴，這是取碳字中的「火」字和氫字中的「」而構成的。烴類是一種有機化合物，它占石油成分的97%～99%，其餘的成分是含氧的化合物、含硫的化合物和含氮的化合物。這些化合物只佔1%～3%。在自然界里，大多數含碳化合物中，除一氧化碳、二氧化碳和碳酸鹽以外，都是有機化合物。所以說，石油是一種復雜的有機化合物的大家族。
石油中的碳氫化合物，按照結構的不同分為三類：
（1）烷族碳氫化合物：它是通式為CnH2n+2的飽和烴，「n」表示碳的個數。在室溫下，C1—C4為氣態，C5—C16是液態，是石油的主要成分；C16以上的為固態，懸浮在石油中（表4-3-1）。
探索新疆地質礦產資源奧秘
表4-3-1 石油中的部分碳氫化合物
（2）環烷族碳氫化合物：通式為CnH2n，屬飽和烴。碳元素呈環狀結構，以五元環和六元環最多。
探索新疆地質礦產資源奧秘
在多數情況下，環烷族烴占石油成分的主要部分。
（3）芳香族碳氫化合物：通式為CnH2n－6，屬不飽和烴，包括苯、甲苯和二甲苯等。芳香烴具有強烈的芳香氣味，但是在大多數情況下，它在石油中的比例比較小。
還有其他不飽和的碳氫化合物混雜在石油中，如烯烴類（表4-3-1），但是數量很少，對石油的成分影響不大。
不同油田的石油，所含各類碳氫化合物的比例是不同的。新疆大多數油田的石油含烷烴較多，其次是環烷烴，芳香烴較少，屬於烷族－環烷族石油。
組成石油的碳氫化合物，在一般情況下，有一部分呈氣體狀態。在油田裡都含有一定數量的這種氣體，稱為天然氣，或稱油田氣。
實際上，石油和天然氣是個「雙胞胎」，它們的生成物質和生成環境基本上是一致的。因此，當我們了解了石油的特性以後，還應該了解天然氣的特性。
天然氣的成分也不是單一的，是各種氣體的混合物，其中主要的氣體是氣態碳氫化合物，其次有少量的碳酸氣〔（即：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）〕、氮氣（N2）、氫氣（H2）、氦氣（He）和氬氣（Ar）等，有時還有少量硫化氫氣（H2S）。
天然氣中的氣態碳氫化合物主要是烷烴類，而且以甲烷最多，一般占氣體成分的80%～90%，另外還有少量的乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等。在氣態的烷烴中，乙烷以上的烴類稱為「重烴」。不同的油氣田的天然氣中，重烴的含量是不同的（表4-3-2），重烴含量較高的天然氣稱為「濕氣」或稱富氣。含有很少量重烴的天然氣稱為「干氣」或稱貧氣。干氣常以氣田的形式出現，如塔里木盆地的克拉2氣田。油田中的天然氣多為濕氣。
表4-3-2 天然氣、煤田氣和沼氣中各種氣體成分含量百分比
天然氣作為燃料已廣泛用於國民經濟當中，已利用天然氣煉鋼、發電等。在人口集中的城鎮利用天然氣取代煤炭作為清潔能源供居民燃燒使用。新疆的烏魯木齊、克拉瑪依、喀什、和田、阿克蘇、庫爾勒、石河子和呼圖壁等城鎮居民就已使用上了這種清潔能源，大大地改善了空氣質量，保護了人類的生存環境。
（二）石油和天然氣生成探秘
由於石油和天然氣的成分比較復雜，而且它們又能流動，現在發現的油氣礦藏往往並不是它們的出生地，這與煤、鐵等固體礦藏顯著不同。因此，長期以來，對於石油和天然氣的生成問題，有過許多激烈的爭論，直到現在對這個問題還在繼續實踐和認識。
從18世紀70年代到現在230多年來，人們對石油和天然氣的生成問題，先後提出了幾十種假說。這些假說中，大多數是根據實驗室里試驗、天文觀測和勘探開發油氣田的實踐。把許多種假說歸結起來，可分為兩大學派，即：無機生成說和有機生成說。
1.無機生成的學說
無機生成說是根據實驗室內由無機物製成甲烷、乙烷、乙炔及苯等類碳氫化合物，認為石油和天然氣是由無機物變成的。在石油無機生成說中，又有碳化物說、宇宙說及岩漿說。現簡介如下：
（1）碳化物說：俄國著名化學家Д·И·門捷列夫在1876年提出。他認為在地球形成時期，溫度很高，使碳和鐵變為液態，互相作用而成碳化鐵，並保存在地球深處。後來地表水沿地殼裂縫向下滲透，與碳化鐵作用產生碳氫化合物，後來又沿著裂隙上升到地殼比較冷卻的部分，冷凝下來形成石油，並在孔隙性岩層中聚集而成油氣礦藏。
門捷列夫還指出：在「山脊」上升時期是地球成油最有利的時期，因為這時容易造成裂隙，成為地表水向下滲透和油氣向上運移的通道。他以當時大多數地表油氣苗顯示和油田都位於山脊附近的事實來論證自己的觀點。
（2）宇宙說：俄國天文學家В·Д·索可洛夫在1889年提出。當時天文學獲得了巨大成就，光譜分析證明彗星頭部氣圈中含有碳氫化合物，在其他行星（木星、土星等）大氣中也含有碳氫化合物，有的直接存在著甲烷氣體。
宇宙說主張在地球呈熔融狀態時，碳氫化合物就包含在它的氣圈中，隨著地球冷凝，碳氫化合物被冷凝岩漿吸收，最後凝結於地殼中而成石油。
由於碳化物說和宇宙說所依據的是由無機物製成簡單碳氫化合物的實驗，至今未找到任何實地證據說明在自然界中也發生過這樣的過程。所以，20世紀以來，上述的石油無機生成學說，逐漸被人們忘記。但是，到20世紀50年代，蘇聯地質界又再次興起無機生成思潮，就是岩漿說。
（3）岩漿說：1949年，蘇聯著名的地質學家Н·А·庫得梁采夫提出了石油起源岩漿說。他認為石油的生成是同基性岩漿冷卻時碳氫化合物的合成有關，這個過程是在高壓條件下完成的，因而可以促使不飽和碳氫化合物聚合而成飽和碳氫化合物。他還指出，因岩漿中形成石油的過程在不斷進行著，古老的油氣通過擴散作用早已消失。所以，所有的油藏都是年輕的油藏。並且依靠石油才在地球上產生了生物，石油中含有生物所需要的一切元素。因此，石油不是來自有機物質，恰好相反，有機物質卻是來源於石油。
2.有機生成的學說
石油有機生成說也有早期成油說和晚期成油說兩種認識。
（1）石油有機生成早期成油說：早在1763年，俄國的化學家М·В·羅蒙諾索夫就提出了石油是煤在地熱作用下干餾產生的有機生成說。今天用它來解釋歐洲北海的油氣田仍然有效。但實踐表明，很多地區的油氣田並不與煤共生。因此，人們開始把注意力轉向了混在沉積岩中的、在數量上比煤大得多但卻又分散的有機物質。經過多年對沉積岩中分散有機物質的野外觀察和實驗室研究，從地質、地球化學各個方面進行總結，逐漸形成了石油是由沉積岩中分散有機質生成的思想。20世紀40～50年代，石油地質工作者普遍認為：石油烴類是沉積岩中的分散有機質在成岩作用早期轉變而成的，這就是有機生成早期成油說。
早期成油說的論據有：①世界上發現的2萬多個油氣田，99.9%都分布在沉積岩中，而且與富含有機質的細粒沉積物相伴隨。②石油普遍具有旋光性，旋光性只有生物有機質才具有。③石油中的某些化合物明顯來自動植物機體，如卟琳化合物、姥鮫烷、植烷等異戊二烯類化合物及甾烷類等。④石油的碳同位素組成與動植物或生物成因的物質相似，而與非生物成因的物質差別較大。⑤實驗證明，動植物機體的結構，在適當條件下，能生成一定數量的烴。⑥現代沉積和古代沉積中都有烴類物質存在。⑦在實驗中，用細菌作用於有機質，得到了少量比甲烷重的烴。
早期有機生成說在與無機生成說的斗爭中，逐漸建立起從生油物質、生油母岩、成油環境到轉化條件等一整套成油理論，為石油有機生成說打下了堅實的基礎。
（2）石油有機生成晚期成油說：1963年，Р·Н·阿貝爾松提出，石油是沉積物（岩）中不溶有機質，即稱之為乾酪根（Kerogen）的一種物質，在成岩作用晚期，經過熱解生成的。這個學說認為，大量生油的時期，已經是含有大量有機質的沉積物處於成岩作用的晚期階段，同時生油原始物質主要是在岩石中。因此，人們常把這個學說簡稱為「晚期成油說」或「乾酪根成油說」。
晚期成油說認為：①根據原始有機質（乾酪根）類型，生成石油和天然氣的母源分為三類：Ⅰ類，腐泥型乾酪根，它是富含類脂物和蛋白質的分解產物，生成液態石油烴的潛力高，是生成石油的主要母源物質；Ⅱ類，腐殖型乾酪根，生成液態石油烴的潛力低，是生成天然氣的主要母源物質；Ⅲ類，過渡型乾酪根，介於上述二類之間，其生油或生氣能力取決於它與腐泥型或腐殖型的接近程度。②有機質轉化成石油和天然氣的過程，要經過一個物理化學作用。有機體死亡之後沉入水底堆積起來或從大陸搬運到湖泊、海洋水底堆積起來，在搬運和沉積過程中，水中的游離氧和氧化劑（NO2－、SO42－等）大量地氧化有機體的殘骸，使之成為CO2和H2O。加之，水對有機質中的可溶組分的溶解，只有一部分有機質能夠到達水盆底，同礦物質一起堆積起來，只有這部分有機質才能在適宜的環境條件下開始向烴的方向轉化。現已查明，向烴轉化過程中，生物化學作用、溫度、壓力和催化劑都起著重要作用。
（a）生物化學作用：與有機質轉化成油氣有關的生物化學作用有兩類，一是細菌對有機質的分解作用，二是酵素的催化作用。
細菌的種類很多，按其生存條件可分為喜氧細菌、厭氧細菌和通氣細菌三種。對油氣生成來說，有意義的是厭氧細菌。厭氧細菌在缺氧的條件下，對有機質進行分解，產生穩定的分散有機質。在其他因素作用下，有機質可進一步向石油轉化。
酵素，是動植物和微生物產生的一種高分子膠體物質，是一種有機催化劑。它在有機質改造中，可以加速有機質的分解，在有機質向油轉化過程中起著催化作用。
（b）溫度：無論是實驗室還是對含油氣盆地沉積岩剖面研究，都指出沉積岩中的有機質，在加熱溫度達400℃～500℃就能得到石油中的烷烴、環烷烴以及少量芳香烴及烯烴。因此，溫度對有機質轉化成油有決定性影響，只有當溫度增加到一定門限值（成熟溫度），有機質才能大量轉化成石油。由於這個原因，凡地溫梯度較高的盆地，一般地說，油氣就比較豐富，如塔里木盆地。
（c）壓力：究竟在多大的壓力下，有機質才能生成石油和天然氣？至今還沒有得到正確的答案。不過實驗證明，中溫高壓有利於石油的生成，如，大約50℃這樣的中等溫度，在30～70兆帕壓力時，有機質就可以產生出石油烴。實驗還證明，在1500～3000米深處，是有機質向石油轉化的主要階段，即主要生油期。
從一般化學反應來看，單純壓力作用，不利於低分子烴（尤其是氣態烴）生成，而有利於液態烴的保存，使之不易於甲烷化。故壓力對生成油氣作用的影響，不是表現在數量方面，而是主要表現在質量方面。
『肆』 油氣藏如何形成的
石油和天然氣的生成、運移和聚集是油氣藏形成過程中密切相關的三個階段。儲集層、圈閉構造和油氣的運移是油氣藏形成不可缺少的條件。本節將介紹油氣的生成、儲集層、油氣的運移、圈閉以及油氣藏的類型等內容。
一、油氣的生成石油和天然氣的主要成分是碳氫化合物。它究竟是怎樣生成的？過去曾有多種說法，但基本上可以歸納為兩種，即有機成因說和無機成因說。
1.無機成因說無機成因說認為，石油是在地殼深處高溫、高壓下，由無機碳和氫經過化學作用而形成的。在實驗室中，通過無機合成可將簡單的碳和氫的化合物合成為石油；另外，在火山噴出的氣體和熔岩流中也含有烴類；許多無機體上也有烴類存在。無機成因說大致包括乙炔說、碳化物說、宇宙說、岩漿說等。
無機成因學說主要是以在特殊實驗條件下可以合成石油的化學反應現象和對地球內部物質的假定為依據的，因而不能被大多數學者接受。但在人們能洞悉地球內部結構之前，無機成因說的存在有利於加深對石油成因的認識，對石油成因的研究有一定的促進意義。
2.有機成因說有機成因說認為，石油和天然氣是在一定條件下由沉積岩中的有機物質轉化而來的。其主要證據是：第一，世界上已發現的油氣田99%以上都分布在沉積岩中；第二，石油具有生命有機物質所特有的旋光性；第三，石油中存在有生物標志化合物；第四，在實驗室中利用生物的脂肪、蛋白質、碳水化合物可以獲得烴類物質；第五，石油成分的復雜性；第六，在近代海相和湖泊相沉積中發現了有機物質轉化為油氣的過程等。
油氣有機成因的現代科學理論認為，原始有機物質在一定的環境和條件下被埋藏下來，在一定的深度、溫度等適宜條件下，經歷了生物化學、熱催化、熱裂解、高溫變質等階段，陸續轉化為石油和天然氣。根據成油深度上的差別，有機成因說又可分為淺成說和深成說。前者認為油氣是在沉積埋藏不深的早期形成的，而後者則認為油氣是有機質埋藏到一定深度、溫度條件下才形成的。
3.生成油氣的原始物質石油成因理論雖然很多，但石油有機成因說目前普遍為人們所接受。大量的有機物質是油氣生成的物質基礎；而促使有機物質保存，並向油氣轉化的條件是外因。生成油氣的有機物質是海洋和湖泊中的動、植物遺體，其中以水生的浮游生物(如魚類、藻類)和各種微生物(有孔蟲、介形蟲)等富含脂肪、蛋白質、碳水化合物的有機質為主。這些生物遺體的大部分，或是成為他種生物的食料，或是變為二氧化碳而游離於大氣之中，只有很少部分隨著細小的沉積物沉積於海洋或湖泊的低窪地帶。盡管如此，只要考慮到生物界的廣泛性、繁殖速度快以及時間長久等因素，地球上的有機物質在數量上是能夠滿足大量的油氣生成的。
進入沉積物中的有機物質，在缺乏氧氣的環境下得以保存。隨著環境的還原程度不斷加強，有機物質在一定的物理、生物化學作用下進行分解，完成「去氧加氫、富集碳」的過程，形成分散的碳氫化合物——石油和天然氣。
4.生油層能夠生成石油和天然氣的岩層，稱為生油氣岩或生油氣母岩、生油氣源岩(簡稱生油岩)。由生油氣岩組成的地層，即為生油氣層(簡稱生油層)，這是自然界生成石油和天然氣的實際場所。沉積岩中的泥岩、頁岩、砂質泥岩、泥質粉砂岩、碳酸鹽岩等細粒均可組成良好的生油層。根據岩性不同，生油岩分為兩大類——泥質生油岩和碳酸鹽岩生油岩。這些細粒的生油岩是在較寧靜的水體中沉積下來的。這種環境也適於生物的大量繁殖。另外，有機質沉降到海底、湖底後，被細粒岩石埋藏，有利於保存下來。
生油岩的顏色以褐、灰褐、深灰、黑色等暗色為主，灰、灰綠色次之。這里所說的顏色不是沉積岩的繼承色或次生色，而是能反映當時沉積環境和有機質豐度的原生色。暗色常反映沉積時的還原環境。這使大量有機質得到保存，使鐵元素處於低價狀態；紅色常反映氧化環境，它使有機質遭受氧化，破壞殆盡。
生油層的分布受岩相古地理條件所控制。生油層皆是有規律地出現，並與一定的岩相帶有關。對於湖相來說，較深、深湖相是主要的生油相帶。那裡沉積了細粒的泥質岩類。由於水體較深，具有靜水沉積、水流弱、波浪小、還原環境等有利的生油條件。大量低等生物的繁殖，是形成良好生油層的基礎。對海相來說，淺海相或潮間低能相帶、潮下低能帶的碳酸鹽岩層和泥質岩層具備良好的生油條件。這些區域深度不大、水體寧靜、陽光充足、生物茂盛，岩石富含生物化石和有機質。我國四川盆地的二疊系和三疊系的碳酸鹽岩地層，就是淺海相碳酸鹽岩生油層的例子。
二、儲集層和蓋層大量油氣勘探及開發實踐，糾正了人們最初以為地下有油湖、油河之類的錯誤認識。逐漸知道石油和天然氣不是儲存在地下的什麼油湖、油河之中，而是儲存在那些具有相互連通的孔隙、裂隙的岩層內，好像水充滿於海綿里一樣。
具有一定孔隙度和滲透性，能夠儲存油氣等流體，並可在其中流動的岩層稱為儲集層。儲集層具備兩個基本特性——孔隙性和滲透性。
1.儲集層岩石的孔隙性和滲透性1) 孔隙度儲集層岩石是由大小不一的岩石顆粒、礦物顆粒膠結而成的。被膠結的顆粒之間存在著微細的孔隙，如同我們常見的建築上用的磚一樣。把一塊3kg的磚放在水中浸泡以後再稱重，它就可能變成3.5 kg，其中增加的0.5 kg是因為水浸入到了磚的孔隙中。同樣道理，油氣就儲存在油層岩石的孔隙里。為了衡量儲集層岩石中孔隙總體積的大小，提出了孔隙度的概念，用以表示岩石中孔隙的發育程度。
儲集層岩石中孔隙的總體積占岩石總體積的比值叫做孔隙度。用百分數表示，即：
圖2-19油氣藏示意圖
在目前技術和經濟條件下，具有開采價值的油氣藏為工業性油氣藏。西方國家稱之為商業性油氣藏。但這個概念是隨著國家的需要和技術條件的不同而變化的。當國家急需油氣的時候，不具工業價值的油氣藏也要開采，此時經濟價值就處於從屬地位了。
2.油氣藏的類型據有關資料記載，世界上已經發現的油氣藏有數萬個，類型多種多樣。為了更有效地指導勘探和開發油氣資源，有必要對已發現的油氣藏進行科學分類。目前國內外使用的油氣藏分類方法很多，歸納起來有四種。
(1)根據日產量大小分為高產油氣藏、中產油氣藏、低產油氣藏和非工業性油氣藏。
(2)根據油氣藏形態可分為層狀油氣藏(如背斜油氣藏)、塊狀油氣藏(如古潛山油氣藏)和不規則油氣藏。不規則油氣藏中油氣分布無一定形態，如斷層油氣藏、地層油氣藏和岩性油氣藏等。
(3)根據烴類組成可分為油藏、油氣藏、氣藏和凝析氣藏。圈閉中烴類只以液態形式存在的稱為油藏；圈閉中既有液態的油，又有游離的天然氣則稱作油氣藏；圈閉中只有天然氣存在的稱為氣藏；在高溫高壓的地層條件下，烴類以氣態存在，開采時隨著溫度和壓力的降低，到達地面後成為凝析油。這種氣藏稱為凝析(油)氣藏。
(4)根據圈閉成因可分為構造油氣藏、地層油氣藏和岩性油氣藏。油氣聚集在由於構造運動而使地層發生變形或變位所形成的圈閉中，稱為構造油氣藏；油氣聚集在由於地層超覆或不整合覆蓋而形成的圈閉中，稱為地層油氣藏；油氣聚集在由於沉積條件的改變導致儲集層岩性發生橫向變化而形成的圈閉中，稱為岩性油氣藏。
為了有利於勘探和開發，對油氣藏的分類應遵循兩條基本原則：第一，分類要有科學性，即分類要反映圈閉的成因類型和形成條件以便於尋求規律性；第二，分類要有實用性，能更有效地指導油氣的勘探和開發工作。
『伍』 煤,石油,天然氣是怎麼形成的！
1、煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底，轉化成泥炭，然後轉化成褐煤，然後為次煙煤，之後煙煤，最後是無煙煤。煤產生之碳氫化合物經過地殼運動空氣的壓力和溫度條件下作用，產生的碳化化石礦物，亦即，煤炭就是植物化石。這涉及了很長時期的生物和地質過程。
2、石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成，屬於生物沉積變油，不可再生。
3、天然氣的形成：成岩作用（階段）早期，在淺層生物化學作用帶內，沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中，以含甲烷氣為主。
(5)石油怎麼變成油氣擴展閱讀：
煤特點
煤炭資源量豐富，且因世界各地都有煤炭礦藏，因此開采及供給皆很穩定，價錢也較石油及天然氣便宜。
石油特點
有的石油硫含量高，膠質含量高，屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產率高，感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高，閃點高，硫含量高，酸度大，經精製後可生產輕柴油與專用柴油。潤滑油餾分中，有一部分組分的粘度指數在90以上，是生產內燃機油的良好的原料。
天然氣特點
採用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環境污染問題；天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，並有助於減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應，從根本上改善環境質量。
天然氣作為汽車燃料，具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低等優點，已成為世界車用清潔燃料的發展方向，而天然氣汽車則已成為發展最快、使用量最多的新能源汽車。
『陸』 石油和天然氣是怎麼形成的
海底的石油和天然氣是海洋中的有機物質在合適的環境下演變所產生的。這些有機物質包括陸生和水生的低等植物，死亡後從陸地搬運下來，或被江河沖積下來，同泥砂和其他礦物質一起，在低窪的淺海或陸地上的湖泊中沉積，逐漸使此處淤泥的中形成有機質含量。這種有機淤泥又被新的沉積物覆蓋、埋藏起來，造成一種不含氧或含極微量游離氧的還原環境。隨著低窪地區的不斷下沉、沉積物不斷堆積，有機淤泥所承受的壓力和溫度不斷增大，處在還原環境中的有機物質經過復雜的物理、化學變化，慢慢地轉化成對人類影響甚大的石油和天然氣。經過數百萬年漫長時間的萬物更迭的交替變化，有機淤泥經過壓實和固結作用後，變成沉積岩，並進一步生油岩層。沉積盆地是指沉積物的堆積速率明顯大於其周圍區域，。
在一定特定時期，沉積岩沉積在像盆一樣的海洋或湖泊等低窪地區，並具有較厚沉積物的構造單元，稱為沉積盆地。沉積盆地在漫長的地質演變過程中，隨著地殼運動抬升，海洋變成陸地，湖盆變成高山，一層層水平狀的沉積岩層也跟著發生規模不等的撓曲、褶皺和斷裂等形變，從而使摻雜在泥砂之中具有流動性的點滴油氣離開它們的原生地帶（生油層），經「油氣搬家」再集中起來，儲集到儲油構造當中，形成可供開採的油氣礦藏，所以說，這一個個沉積盆地就像是一個個聚寶盆。
在儲油構造里，由於油、氣、水所佔比重不同，因此各自的分布也有不同：氣在上部，水在下部，而石油層在中間。儲油構造包括油氣居住的岩層——儲集層；覆蓋在儲集層之上避免油氣向上逸散的保護層——蓋層；以及遮擋油氣進入後不再跑掉的「牆」——封閉條件。只要能找到儲油構造，就不難找到油氣藏。油氣藏通常是多種類型的油氣藏復合出現，我們將多個油氣藏的組合稱為油氣田。
世界上，海洋油氣同陸地油氣資源一樣，分布極為不均。在四大洋及多個近海海域中，波斯灣海域的石油、天然氣含量最為豐富，約占總貯量的50%左右；第二位是委內瑞拉的馬拉開波湖海域；第三位是北海海域；第四位是墨西哥灣海域；其次是亞太、西非等海域。據中國南海油氣資源也有巨大的發展遠景，是世界海洋油氣主要聚集中心之一。石油和天然氣是人們向海洋索取資源的一大重要成果。
『柒』 石油是怎麼形成的原理
石油形成的原理：
石油的生成至少需要200萬年的時間，在現今已發現的油藏中，時間最老的達5億年之久。但一些石油是在侏羅紀生成。
在地球不斷演化的漫長歷史過程中，有一些「特殊」時期，如古生代和中生代，大量的植物和動物死亡後，構成其身體的有機物質不斷分解，與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。
由於沉積物不斷地堆積加厚，導致溫度和壓力上升，隨著這種過程的不斷進行，沉積層變為沉積岩，進而形成沉積盆地，這就為石油的生成提供了基本的地質環境。
大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。（陸上的植物則一般形成煤。）經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合，被埋在厚厚的沉積岩下。
在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化，首先形成臘狀的油頁岩，後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕，它們向上滲透到附近的岩層中，直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。
通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質學家將石油形成的溫度范圍稱為「油窗」。溫度太低石油無法形成，溫度太高則會形成天然氣。
(7)石油怎麼變成油氣擴展閱讀：
石油的物質成份：
油質（這是其主要成分）、膠質（一種粘性的半固體物質）、瀝青質（暗褐色或黑色脆性固體物質）、碳質。石油是由碳氫化合物為主混合而成的,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體。嚴格地說,石油以氫與碳構成的烴類為主要成分。
構成石油的化學物質用蒸餾能分解。原油作為加工的產品，有煤油、苯、汽油、石蠟、瀝青等。嚴格地說，石油以氫與碳構成的烴類為主要成分。分子量最小的4種烴，全都是煤氣。
石油對環境不僅環境影響這么簡單，如今應該用危害來形容。污染可分為三個方面：
1、油氣污染大氣環境，表現為油氣揮發物與其它有害氣體被太陽紫外線照射後，發生理化反應污染；或燃燒生成化學煙霧，產生致癌物和溫室效應，破壞臭氧層等。
2、污染土壤，這里我們不必多說明，大家都知道石油污染土壤的地方，寸草不生。
3、污染地下水，我們現在生活的水資源被污染，以至於地方性癌症村屢屢皆是，這石油污染地下水的惡果是日日嚴峻。
輸油管線腐蝕滲漏污染土壤和地下水源，不僅造成土壤鹽鹼化、毒化，導致土壤破壞和廢毀，而且其有毒物能通過農作物尤其是地下水進入食物鏈系統，最終直接危害人類。
石油進入土壤後,會破壞土壤結構,分散土粒,使土壤的透水性降低。其富含的反應基能與無機氮、磷結合並限制硝化作用和脫磷酸作用,從而使土壤有效磷、氮的含量減少。特別是其中的多環芳烴,因有致癌、致變、致畸等活性和能通過食物鏈在動植物體內逐級富集,它在土壤中的累積更具危害。
『捌』 石油及天然氣是怎樣形成和保存的
在日常生活中，當你把少量的水灑到海綿上時，會發現水滲入海綿的孔隙中，且不會流出。與這種現象相似，石油和天然氣是儲存在有孔隙的岩石中的，儲存油氣的地層叫油氣儲層。儲層中的油氣很不穩定，往往會藉助地下岩石孔隙相連而形成的通道，由壓力大的地方向壓力小的地方移動，只有遇到阻擋物時才會停止運移。在阻擋物處油氣由少聚多，並且越聚越多，這種阻擋油氣的地方一般稱為圈閉。當圈閉像一個倒扣的鍋時，專業人員稱它為構造圈閉。當然還有其他形式的圈閉。如果這些圈閉正好被緻密的、不透水的岩石所組成的地層蓋住，油氣從圈閉中流不走，也揮發不掉，使油氣最終定居在這里，就形成油氣田。
那麼油氣是怎樣生成的呢？對於石油和天然氣的生成有幾種學說，佔主導地位的有機生成學說認為，石油和天然氣是生物（包括動植物、微生物等）死亡後演變而成。一般認為，海洋或湖泊中生活的生物，死後沉入水底，與從陸地上隨河流搬運來的沙石一起，在水底形成沉積物。由於這些沉積物與空氣隔絕，不容易腐爛，這些沉積物便不斷地一層一層地向上堆積，經過幾十萬年至幾百萬年，堆積厚度可達幾百米至數千米。隨著堆積厚度的增加，壓力、溫度也隨之升高，沉積物中的動植物、微生物就發生復雜的物理、化學變化，使有機質逐漸轉化為深埋地下的油氣，這些生成油氣的地層就是生油岩。那麼，深埋在地下、看不見又摸不著的石油和天然氣，怎樣才能找到呢？最有效的方法是利用油氣和它周圍物質物理性質上的差異才能找到，也就是說用地球物理方法，特別是用地震勘探技術才能找到。我們今天使用的石油和天然氣是在幾十萬年至幾百萬年前的歷史長河中逐漸形成的。油氣真是來之不易，我們要注意節約。
油氣儲存在像倒扣的鍋中，最上面為天然氣，中間為石油，下面為水
『玖』 石油和天然氣是如何產生的
那是地球留給生物賴以生存的物資，是為了地球上有人類生存，上天自然有好生之德，給了各類生物生存的空氣、陽光、水。記得上古時期，地球和一棵小星行相撞，大火彌漫地球，盪起的塵霧遮天蔽日，地球進入冰凍期，滅絕了一切生物。
這都是在億萬年前地球變遷後又經過千百萬年的地質結構的演變所形成的，石油是最早形成的，再過若干年後石油經過地質結構的作用下形成煤炭了，天然氣就是在開採煤炭和石油時的上成的體，其實我看它們的形成的過程就是跟我們現在人工修建的沼氣是一樣的過程，只是它的年代久遠！