石油，地质勘探的首要目标之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为工业的血液。地壳上层部分地区有石油贮存。首要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油的成油机理有生物堆积变油和石化油两种学说，前者较广为承受，以为石油是古代海洋或湖泊中的生物通过绵长的演化构成，归于生物堆积变油，不行再生;后者以为石油是由地壳内自身的碳生成，与生物无关，可再生。石油首要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品，如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的质料。

　　研讨标明，石油的生成至少需求200万年的时刻，在如今已发现的油藏中，时刻最老的达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。在地球不断演化的绵长前史进程中，有一些特别时期，如古生代和中生代，很多的植物和动物逝世后，构成其身体的有机物质不断分化，与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成堆积层。因为堆积物不断地堆积加厚，导致温度和压力上升，跟着这种进程的不断进行，堆积层变为堆积岩，从而构成堆积盆地，这就为石油的生成供给了根本的地质环境。大多数地质学家以为石油像煤和天然气相同，是古代有机物通过绵长的紧缩和加热后逐渐构成的。依照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸身改变构成的。(陆上的植物则一般构成煤。)通过绵长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的堆积岩下。在地下的高温文高压下它们逐渐转化，首要构成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。因为这些碳氢化合物比邻近的岩石轻，它们向上浸透到邻近的岩层中，直到浸透到上面严密无法浸透的、自身则多空的岩层中。这样集合到一同的石油构成油田。通过钻井和泵取人们能够从油田中取得石油。地质学家将石油构成的温度规模称为油窗。温度太低石油无法构成，温度太高则会构成天然气。

　　实际上，这个假说并不建立，原因是即便把地球一切的生物都转化为石油的话，成油量与地球上探明的储量相差过大。

　　非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理论根底上展开的。这个理论以为在地壳内已经有许多碳，有些碳天然地以碳氢化合物的方式存在。碳氢化合物比岩石空地中的水轻，因而沿岩石缝隙向上浸透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。与石油自身无关。在地质学家中这个理论只要少数人支撑。一般它被用来解说一些油田中无法解说的石油流入，不过这种现象很少发生。

　　天然气是指天然界中存在的一类可燃性气体，是一种化石燃料，包含大气圈、水圈、和岩石圈中各种天然进程构成的气体(包含油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。而人们长期以来通用的天然气的界说，是从能量视点动身的狭义界说，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，一般指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体，因而焚烧发生黄色或蓝色火焰

　　天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包含油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少数出于煤层。它是优质燃料和化工质料。

　　天然气首要用途是作燃料，可制作炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气出产的丙烷、丁烷是现代工业的重要质料。天然气首要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。

　　天然气的成因是多种多样的，天然气的构成则贯穿于成岩、深成、后成直至蜕变效果的一直，各种类型的有机质都可构成天然气，腐泥型有机质则既生油又气愤，腐植形有机质首要生成气态烃。

　　成岩效果（阶段）前期，在浅层生物化学效果带内，堆积有机质经微生物的集体发酵和组成效果构成的天然气称为生物成因气。其间有时混有前期低温降解构成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、年代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。生物成因气构成的前提条件是愈加丰厚的有机质和强复原环境。

　　最有利于气愤的有机母质是草本腐植型—腐泥腐植型，这些有机质多散布于陆源物质供给丰厚的三角洲和沼地湖滨带，一般含陆源有机质的砂泥岩系列最有利。硫酸岩层中难以构成很多生物成因气的原因，是因为硫酸对产甲烷菌有显着的效果，H2优先复原SO42-S2-构成金属硫化物或H2S等，因而CO2不能被H2复原为CH4。

　　堆积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油进程中，与石油一同构成的天然气，或者是在后成效果阶段由有机质和前期构成的液态石油热裂解构成的天然气称为油型气，包含湿气（石油伴气愤）、凝析气和裂解气。

　　与石油经有机质热解逐渐构成相同，天然气的构成也具显着的笔直分带性。在剖面最上部（成岩阶段）是生物成因气，在深成阶段后期是低分子量气态烃（C2～C4）即湿气，以及因为高温高压使轻质液态烃逆蒸腾构成的凝析气。在剖面下部，因为温度上升，生成的石油裂解为小分子的轻烃直至甲烷，有机质亦进一步生成气体，以甲烷为主石油裂解气是气愤序列的终究产品，一般将这一阶段称为干气带。

　　由石油伴气愤凝析气干气，甲烷含量逐渐增多，故枯燥系数升高，甲烷δ13C1值随有机质演化程度增大而增大。

　　煤系有机质（包含煤层和煤系地层中的涣散有机质）热演化生成的天然气称为煤型气。

　　煤田挖掘中，经常出现很多瓦斯涌出的现象，如重庆合川区一口井的瓦斯杰出，排出瓦斯量竟高达140万立方米，这阐明，煤系地层的确能生成天然气。

　　煤型气是一种多成分的混合气体，其间烃类气体以甲烷为主，重烃气含量少，一般为干气，但也可能有湿气，乃至凝析气。有时可含较多Hg蒸气和N2等。

　　煤型气也可构成特大气田，1960S以来在西西伯利亚北部K2、荷兰东部盆地和北海盆地南部P等地层发现了特大的煤型气田，这三个气区探明储量22万亿立方米，占国际探明天然气总储量的1/3弱。据统计（M.T哈尔布蒂，1970），在国际已发现的26个大气田中，有16个属煤型气田，数量占60%，储量占72.2%，由此可见，煤型气在国际可燃天然气资源构成中占有重要位置。

　　成煤效果与煤型气的构成：成煤效果可分为泥炭化和煤化效果两个阶段。前一阶段，堆积在沼地、湖泊或浅海环境下的植物遗体和碎片，经生化效果构成煤的前身——泥炭；跟着盆地沉降，埋藏加深和温度压力增高，由泥炭化阶段进入煤化效果阶段，在煤化效果中泥炭通过微生物酶解、压实、脱水等效果变为褐煤；当埋藏逐渐加深，已构成的褐煤在温度、压力和时刻等要素效果下，按长焰煤气煤肥煤焦煤瘦煤贫煤无烟煤的序列转化。

　　实测标明，煤的蒸腾分随煤化效果增强显着下降，由褐煤烟煤无烟煤，蒸腾分大约由50%降到5%。这些蒸腾分首要以CH4、CO2、H2O、N2、NH3等气态产品的方式逸出，是构成煤型气的根底，煤化效果中分出的首要蒸腾性产品。

　　从构成煤型气的视点动身，应该注意在煤化效果进程中成煤物质的四次较为显着改变（煤岩学上称之为煤化跃变）：

　　榜首次跃变发生于长焰煤开端阶段，碳含量Cr=75-80%,蒸腾分Vr=43%，Ro=0.6%；

　　第四次跃变发生于无烟煤蜕变无烟煤阶段，Cr=93.5%,Vr=4%，Ro=3.7%，芳香族稠环缩合程度大大提高。

　　在这四次跃变中，导致煤质改变最为显着的是榜首、二次跃变。煤化跃变不只表现为煤的突变，而且每次跃变都相应地为一次成气（甲烷）顶峰。

　　煤型气的构成及产率不只与煤阶有关，而且还与煤的煤岩组成有关，腐殖煤在显微镜下可分为镜质组、类脂组和慵懒组三种显微组分，我国大多数煤田的腐殖煤中，各组分的含量以镜质组最高，约占50～80%，慵懒组占10～20%（高者达30～50%），类脂组含量最低，一般不超越5%。

　　在成煤效果中，各显微组分对成气的奉献是不同的。长庆油田与我国科院地化所（1984）在成功地别离提纯煤的有机显微组分根底上，展开了低阶煤有机显微组分热演化模拟实验，并探讨了不同显微组分的成烃贡和成烃机理。发现三种显微组分的终究成烃功率比约为类脂组：镜质组：慵懒组=3:1:0.71，产气才能比约为3.3:1:0.8，阐明慵懒组也具必定气愤才能。

　　地球上的一切元素都无一例外地阅历了相似太阳上的核聚变的进程，当碳元素由一些较轻的元素核聚变构成后的必定时期里，它与原始大气里的氢元素反响生成甲烷。

　　地球深部岩浆活动、蜕变岩和宇宙空间散布的可燃气体，以及岩石无机盐类分化发生的气体，都归于无机成因气或非生物成因气。它归于干气，以甲烷为主，有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等，乃至以它们的某一种为主，构成具有工业含义的非烃气藏。

　　稀有气体He、Ar等，因为其特别的地球化学行为，科学家们常把它们作为地球化学进程的示踪剂。He、Ar的同位素比值3He/4He、40Ar/36Ar是查明天然气成因的极重要手法，因沿大气壳源壳、幔源混合幔源，二者不断增大，前者由1.39×10-6>

　　10-5，后者则由295.6>

　　2000。此外，依据围岩与气藏中Ar同位素放射性成因，还可核算出气体的构成年纪（朱铭，1990）。

　　板块爬升带甲烷：大洋板块爬升高温高压下脱水，分化发生的H、C、CO/CO2CH4

　　天然气中高含CO2与高含烃类气相同，相同具有重要的经济含义，关于CO2气藏来说，有经济价值者是CO2含量>

　　80%（体积浓度）的天然气，可广泛用于工业、农业、气候、医疗、饮食业和环保等范畴。我国广东省三水盆地沙头圩水深9井天然气中CO2含量高达99.55%，日产气量500万方，成为有很高经济价值的气藏。

　　国际上已发现的CO2气田藏首要散布在中—新生代火山区、开裂活动区、油气富集区和煤田区。从成因上看，共有以下几种：

　　上地幔岩浆中富含CO2气体当岩浆沿地壳单薄带上升、压力减小，其间CO2逸出。

　　碳酸盐岩受高温烘烤或深成蜕变可成很多CO2，当有地下水参加或含有Al、Mg、Fe杂质，98～200℃也能生成相当量CO2，这种成因CO2特征：CO2含量>

　　35%，δ13CCO2>

　　-8‰。

　　N2是大气中的首要成分，据研讨，分子氮的最大浓度和逸度出现在古地台边际的含氮地层中，特别是蒸腾盐岩层散布区的边界内。氮是由水层迁移到气藏中的，由硝酸盐复原而来，其先体是NH4+。

　　有机质分化发生的N2：100-130℃达顶峰，生成的N2量占总气愤量的2.0%，含量较低；（有机）

　　地壳岩石热解脱气：如辉绿岩热解分出气量，N2可高达52%，此类N2可富集；

　　大气源的N2：大气中N2随地下水循环向深处运移，混入最多的首要是温泉气。

　　同位素特征看，一般来说最重的氮会集在硝酸盐岩中，较重的氮会集在芳香烃化合物中，而较轻的氮则会集在铵盐和氨基酸中。

　　全球已发现气藏中，简直都存在有H2S气体，H2S含量>

　　1%的气藏为富H2S的气藏，具有商业含义者须>

　　5%。

　　据研讨（Zhabrew等，1988），具有商业含义的H2S富集区首要是大型的含油气堆积盆地，在这些盆地的堆积剖面中均含有厚的碳酸盐一蒸腾盐岩系。

　　热化学成因（无机）：有热降解、热化学复原、高温组成等。依据热力学核算，天然环境中石膏（CaSO4）被烃类复原成H2S的需求温度高达150℃，因而天然界发现的高含H2S气藏均产于深部的碳酸盐—蒸腾盐层系中，而且碳酸盐岩储集性好。