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石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化石燃料。石油主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、杀虫剂和塑料等的原料。
石油的原料是生物的尸体，生物的细胞含有脂肪和油脂，脂肪和油脂则是由碳、氢、氧等3种元素组成的。生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后，氧元素分离，碳和氢则组成碳氢化合物。大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响，再加上其他多种化学反应之后就产生石油，而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。
现在全球生产的石油之中，有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩，所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件，大量的黑色页岩才会形成。
最近发现，石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大，海面因而上升，使得较低的陆地变成浅海，而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。
浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象，周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气，于是出现了缺氧环境。
地球温暖化也会改变深层海水的流动状况，由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同，较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大，无法氧化的浮游植物便逐渐堆积，所留下的大量有机物则形成石油源岩。
生物的演化改变了石油的性质
由于石油的原料是生物的遗骸，因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。
生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生，并逐渐地进行演化，到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期，爆发性的演化才开始，大约4亿4500万年前，生命也登上了陆地。
4亿4000万年至4亿年前时期，石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面，羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处，因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。
2亿9000万年前，广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林，并到处形成被沼泽地包围的湖沼，藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩，这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。
9000万年前时期，被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地，因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面，树木的树脂成为轻质原油的原料，形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类，成为石油源岩的主要原料。
最近石油性质的分析技术有长足的进步，我们已逐渐可以取得有关石油原料性质，以及由热能引起的变化过程等的详细资料。由此种资料即能进一步了解原料生物遗骸逐渐堆积时的环境状况。
大约1亿7000万年到200万年前所发生的全球性规模“阿尔卑斯造山运动期”也造出了巨油田，在此时期，分布于广大范围的1亿年前前后形成的石油源岩都没入地中。现有的石油和天然气有大约3分之2就是此时期形成的。
现代石油工业诞生于100多年前的美国。宾夕法尼亚州西北部群山之中有一个贫瘠的小山村，叫泰特斯维尔。小村后有一条小溪，因为水面上总是浮着一层薄薄的黑油，因而被当地人称为“油溪”。人们发现，油溪中的黑油是从山上的石头缝中渗出来的。当地的土著人把这种黑油称为“神油”，认为它可以治百病。因为黑油是从石头缝中渗出来的，人们又把它称为石油。1853年，有一个叫乔治·比尔斯的小伙子，探亲途中经过油溪，看到了人们用原始方法采油。随后，他又在自己老师的办公室里看到了石油样品。比尔斯是个聪明、敏锐、善于捕捉商业机会的人，当他看到石油样品的一瞬间，头脑中立刻闪过一个念头：“这石油能够燃烧，能不能用它来做照明材料呢？”当时人们普遍使用的照明方法是靠点燃浸在动物油脂或植物油中的灯芯，富人用的是抹香鲸油，因此，人们对高质量、低价格的照明材料有着强烈的需求。随着工业革命的发展，大机器生产对润滑油的需求越来越大，传统用做润滑油的猪油也越来越不能满足需要。
19世纪40—50年代，人们开始从煤和其他碳氢化合物中提炼所需的油料。1854年加拿大人阿伯尔哈曼·盖斯纳在美国申请了制造“蜡油”的专利。1869年，美国纽约的蜡油工厂日产量可达5000加仑（1加仑=3.78541升），这一年美国34家公司生产的蜡油价值达500万美元。与此同时，纽约商人改造了一种维也纳人使用的带玻璃罩的蜡油灯，并传销世界各地。在这种情况下，蜡油的需求越来越大，油源日益成为问题。
比尔斯产生上述想法以后，立即找人合作，组成投资集团。他们邀请耶鲁大学的西利曼教授对石油作化学分析，以便了解它是否能够用做照明材料。1855年4月16日，西利曼教授提交了一份划时代的试验报告。他在报告中说：“石油作为照明材料，其蒸馏产品使用价值的研究取得了意想不到的成功。石油能够加热到各种程度，通过蒸馏分离成几个部分，每部分都含有碳和氢的成分，其中一种就是高质量的用以照明发光的油。”
但是，从哪里能够得到大量的石油呢？石油是一滴一滴从石头缝里渗出来的，而商业怎么能建立在用勺子撇油或拧干吸满石油的毯子这些原始的采集方法上呢？比尔斯能否成功的关键就在于如何对地下的石油进行大规模开采。1856年的一天，比尔斯在纽约百老汇大道上看见了一张巨幅广告，广告上画的是几个钻井架，并附有文字：“在1500多年以前，中国人就发明了钻井用来取水。现在，钻井取水的技术已经大为改进了，这井架是当今最先进的钻井工具……”。一道灵光在比尔斯的脑中闪现——既然能够钻井取水，为什么不能通过钻井取油呢？他将这种想法告诉了投资合伙人。尽管当时没有先例，但是投资人深信市场需要石油，机不可失，值得一试。
但是，由谁把这个狂妄的设想付诸实施呢？比尔斯和他的合伙人找到了埃德温·德雷克上校。这件事纯属偶然。德雷克原是铁路客车上的列车员，由于生病离职住在纽黑文市一家旅店里。正好比尔斯的一个合伙人汤森出差也住在这家旅店。两人相遇以后常常在一起聊天。汤森就向德雷克讲起了他们的石油生意以及钻井取油的设想，并且谈到他们现在就需要一个有恒心的人去执行这个设想。德雷克非常感兴趣，决定由自己来实施这个伟大的行动。为了得到当地村民的欢迎，便于开展工作，他给自己加了个“上校”的头衔。
1858年的春天，德雷克上校作为公司的全权代理人，带着公司给的1000美元，来到泰特斯维尔的油溪附近开始钻井采油。他雇的钻井工人们都认为他在发神经，因而进展很慢。拖到1859年8月，投资人开始动摇，不愿意再继续投资了。8月底，汤森给德雷克寄去了最后一笔汇款，并嘱咐德雷克付清账单就结束钻探。1859年8月27日下午（这时德雷克还没有接到汤森的信），当钻头钻到69英尺深的时候，好像钻到了裂缝，下滑了6英尺。由于是周末下午，就没有继续钻探。第二天，当钻井工人到工地看时，发现水面上浮着厚厚的黑色液体。这正是他们梦寐以求的石油！德雷克锲而不舍的精神终于在恰到好处的时刻得到了回报。“德雷克上校打到油了！”消息迅速传开，四面八方的人们疯狂地涌向泰特斯维尔，开始钻井采油。这是美国大规模商业开采石油的开始，一般认为这也是世界范围内大规模商业性开采石油的开始。有人评价说：“1859年美国发现了石油这种新资源，标志着人类新纪元的开始”。
从这时起，一部轰轰烈烈的石油历史开始了，现代石油工业诞生了。
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