目前，世界學術界大都接受了石油天然氣的有機來源理論模式。從地質學的角度也證實了這一觀點：大部分的石油天然氣礦床都分布在富含有機物質的沉積層。根據巴基洛夫（Бакиров，1993）的觀點，還存在一系列的難題，這些難題使這一理論仍然備受爭議。這些難題主要與石油天然氣的特點有關。首先，石油和天然氣是流體，能夠在油氣形成、礦床形成和破壞的不同階段運移。“礦床”這個概念對于石油和天然氣的積聚來說是相對的，因為石油天然氣的積聚是運移的結果，而石油天然氣的“產地”只能根據間接特征來判斷。其次，不管是石油，還是形成石油的其他原始有機物質，都是各種化合物構成的復雜的混合物，其中很多都是現代實驗技術條件下無法分析判斷的。第三，在大氣圈的環境中，石油成分可能在多種因素的影響下發生了實質性的變化。第四，由于石油天然氣的儲存和加工條件的特殊性，不可能對其礦床進行直接的觀察和研究。石油天然氣一般是在地球深部形成，一旦被開采到地表，其存在的礦床就不復存在了。
20世紀上半葉，隨著新探明油田數量的增加以及石油開采量的提高，石油的研究領域大為拓寬，包括石油天然氣的成因、運移及積聚等問題。
對石油天然氣有機來源理論進行研究的著名學者有韋爾納茨基（Вернадский）、阿爾漢格爾斯基（Архангельский）、澤林斯基（Зелинский）、古布金（Губкин）、瓦索耶維奇（Вассоевич）等。
韋爾納茨基研究的是石油的生物化學基礎。他認為，地下的動植物機體在分解過程中，一部分有機化合物散逸到大氣圈和水圈，最穩定的有機化合物組成的部分進入沉積巖，在周圍的生物化學條件下成為形成可燃性礦物的原始材料。阿爾漢格爾斯基將“生油”（能夠形成石油）巖系的概念引入石油地質學。澤林斯基（Зелинский，1968）按照石油烴的有機合成進行了一系列實驗，得到的產物從外部特征和物理、化學特性上都很像石油，但是與石油不同的是烴類組分不同。他寫到，化學家用這種方法將有機材料變成了石油燃料，而且可以斷定，因分解時天然材料的結構及組分不同而形成不同的石油烴混合物，混合物中具有石油烴族的典型組分，但是比例關系不同。
對于石油天然氣地質學的發展具有特殊意義的是古布金院士的著作。他在《論石油》一書（Губкин，1932）中提出了有關石油生成條件和形成規律的主要觀點。正是古布金的理論使石油形成假說成為完善的有理有據的理論。他提出了石油的動植物混合來源理論，揭示了從寒武紀至今在地殼的整個演化期間，在沉積盆地中一直持續著石油生成的過程。
古布金的研究形成了有關石油來源的“石油母巖巖系理論”和“腐泥巖理論”。于是，腐泥巖理論的實質是，動植物混合來源的腐泥和腐泥巖是生成石油和天然氣的原始原料，腐泥和腐泥巖在分解后經歷了不斷的演變過程，最終這些腐殖質轉化為石油”。
古布金認為生成石油最適宜的有機質是浮游生物，它們是自由漂浮的微型植物和部分微型動物（硅藻土等），在水體底部大量淤積，是有機質的主要物質來源——腐泥。而且他認為，在沉積盆地內空氣能夠到達的區域，有機質演化為藻煤或者混合來源的煤，而在還原性環境中則演化為石油烴。
石油烴形成的自然地理環境是古淺水海域、海灣的地槽構造帶。
有機質的形成過程分為兩個階段。第一個階段即生物化學階段，這時進行的是H2S，CH4，CO2，NH2及其他分解產物以及油母的蛋白質分解。第二個階段即地球化學或者動力化學階段，這些產物在溫度、壓力不斷升高的條件下轉化為石油和天然氣。之后，由于上覆巖層的壓力以及構造運動，石油和水從石油母巖中被擠壓出去，附著于孔隙度更大的巖石中（粗礦石和砂巖），隨著地層的向上隆起，石油沉降聚積在集油帶，并且形成有開采價值的礦藏。
石油天然氣母巖沉積物有機物質的演變是一個逐漸發展的過程，并且具有多級演化的特點。但是石油天然氣母巖沉積物究竟在巖石成因的哪一個階段成為石油天然氣的生成品，對此研究人員各持己見。
一部分學者沿襲古布金的觀點，認為有機質及石油烴的演變開始于早期的沉積變質階段，一直持續到退化階段。還有一部分學者認為，由于有機物質的熱催化和熱轉化作用，石油烴在退化階段形成。
值得一提的是，在石油天然氣礦床全球分布規律領域的研究上，古布金走在了同時代學者的前面。早在他研究出石油天然氣的主要分布區域之前，古布金就揭示了油氣儲藏與外圍山系（山脈的外圍地帶）的空間關系，也就是與古地臺活躍邊緣共軛的蓋層褶皺帶前緣，是范圍廣大的沉積區域，也是石油天然氣聚積的區域。用現代的觀點來看，古地臺邊緣最值得關注的是碰撞帶的過渡穩定邊緣地帶。屬于這一類的世界大型油氣田有：伏爾加-烏拉爾、加拿大西部、近貝加爾-普列特帕托木斯克、普列特維爾霍楊斯克等。古布金的這些觀點完全可能早于索羅赫金（Cорохтин）和烏沙科夫（Ушаков）的基于巖石圈構造的石油形成學說。索羅赫金和烏沙科夫提出了在俯沖帶由于與沉積物裹挾而至的生物有機體的熱量散逸導致烴族產生的可能性。
巖石圈板塊的構造理論證明了碳氫化合物從板塊俯沖帶向大陸地臺方向運移這一新機制存在的可能性。島弧或者大陸活躍邊緣均向大陸地臺邊緣推動。來自逆掩構造的碳氫化合物的運移通常促使地臺邊緣（山前）坳陷帶石油天然氣儲量的明顯增加，有時甚至超出充填沉積層的石油天然氣原始總儲量的很多倍。
珀爾非利耶夫（Порфирьев，1966）認為，地球上已形成的所有油田都是在漸新世到第四紀期間形成的。他提出了石油的動植物混合物質起源學說，當溫度達到20～300 °時這些混合物處于均勻狀態。在高溫高壓的條件下這些混合物發生氫化作用，從而形成了石油烴。氫元素的來源是碳水化合物，它們被厭氧菌分解為氣態產物，包括氫元素。
此后，珀爾非利耶夫與戈林貝爾格（Гринберг）研究了有機物轉化為石油的過程，只有那種埋藏在“反應堆-地層”條件下的同質有機物聚積物才變為石油。在這種條件下形成的石油是在動力破壞的環境中進行運移的。
瓦索耶維奇（Вассоевич）花費了很多年來研究石油的成因問題，他認為主要有以下幾個因素：① 有機質在沉積巖中分布廣泛，其在地表層沉積巖中的克拉克值為0.7%（或者C有機質0.53%）；② 具有含碳烴的有機質，即“瀝青”，沉積外層（陸地部分）碳烴平均含量為120～150 g/m3，總量預計為n×1013 t，也就是說比石油總儲量（n×1011 t）高出很多倍。
他認為，在沉積變質階段形成了甲烷和“微石油”，而在退化階段形成石油的其他主要組分。脫離母巖的微石油部分成為石油的組分，并且形成了獨立的相。在深部剩余的微石油中在溫度和催化劑的作用下，這些高分子化合物分解為流動性更強的組分，并且補足微石油組分，甚至可以說是石油本身。在沉積巖沉降的過程中，石油烴因低分子碳氫化合物的增加而發生著變化，在隆起的過程中則發生生物化學的氧化作用。
瓦索耶維奇根據自己的研究，將沉積巖的縱向剖面劃分出巖石成因的各個階段：沉積變質、初級退化（早期）、中級退化（中期）、頂級退化（晚期），其中的每個階段又分為若干亞階段。
而后，孔托羅維奇（Конторович）、特羅費姆克（Трофимук）等很多學者建議將瓦索耶維奇的巖石成因帶與石煤的變質作用（煤化作用）聯系起來，如圖 2.1所示。


圖2.1 熱催化階段有機質生成石油示意圖

索科洛夫（Cоколов，1968）提出了碳氫化合物生成的垂直帶狀圖：剖面最上層是碳氫化合物產生的生物化學過程，往下1～2 km的深部分是熱催化帶，分為上層的石油天然氣亞帶和下層的甲烷亞帶。熱催化帶的有機頁巖脂類脂肪酸在釋放碳酸氣的同時生成碳氫化合物。在脂肪酸分解的同時，生成輕質和重質的液態及氣態的碳氫化合物。
最近數十年間，對于擁護石油有機起源學說的學者們來說，巴基羅夫（Бакиров）等的成果具有重要意義（Бакиров Ипр.，1993）。綜合油氣形成漫長的多級過程，可以將其歸納為以下階段：生物有機體內石油天然氣原始物質及個別組分的形成，沉積物中殘存物質的積聚；沉積變質及熱催化過程中有機質的轉化；碳氫化合物的新生產及其向集聚區域的運移；石油天然氣的橫向及縱向運移；礦床的形成、變形及損毀。
巴基羅夫也提供了石油天然氣沉積的主要鑒別特征：① 水下厭氧環境（與空氣隔絕）下的聚積；② 相對穩定的盆地沉降條件下在相當長的地質時期的沉積積累；③ 沉積層內具有石油天然氣形成和發展的特征，巖石中有機物質瀝青部分可能呈現出石油類碳烴含量的升高。
正如巴基羅夫所指出的，應該將石油天然氣母巖巖系與生油氣巖系區別開來，因為大量研究表明，含有有機物質的沉積物不是都能轉化為石油和天然氣。潛在的石油母巖巖層，如果不能沉降至有利于生油氣條件的深部，同樣也不具備生成石油和天然氣烴的可能性。
在此不一一列舉出為石油有機來源理論的發展做出過貢獻的所有學者。應該提到的俄羅斯學者有安德魯索夫（Андрусов）、布羅特（Брод）、加利莫夫（Галимова）、葉列門科（Еременко）、卡里茨基（Калицкий）等，國外公認的學術權威則是亨特（Хант）。

標簽：天然氣有機來源