Ⅰ 石油是怎么来的
石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的（陆上的植物则一般形成煤。）经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化，首先形成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。
由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻，它们向上渗透到附近的岩层中，直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。
阿拉伯国家有如此丰富的石油资源的原因：阿拉伯在中东，中东地区是海洋生活着许多海洋生物，石油就是这些海洋生物和这些热带植物的尸体所组成的。
(1)开采油气资源的自然因素有哪些扩展阅读：
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说，前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生；后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生。
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。
从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节，即寻找、开采、输送和加工，这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。“石油勘探”有许多方法，但地下是否有油，最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反映了这个国家石油工业的发展状况。
因此，有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井，以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围，并且油井可以投入生产而形成一定生产规模。
Ⅱ 石油和天然气的有机来源
目前，世界学术界大都接受了石油天然气的有机来源理论模式。从地质学的角度也证实了这一观点：大部分的石油天然气矿床都分布在富含有机物质的沉积层。根据巴基洛夫（Бакиров，1993）的观点，还存在一系列的难题，这些难题使这一理论仍然备受争议。这些难题主要与石油天然气的特点有关。首先，石油和天然气是流体，能够在油气形成、矿床形成和破坏的不同阶段运移。“矿床”这个概念对于石油和天然气的积聚来说是相对的，因为石油天然气的积聚是运移的结果，而石油天然气的“产地”只能根据间接特征来判断。其次，不管是石油，还是形成石油的其他原始有机物质，都是各种化合物构成的复杂的混合物，其中很多都是现代实验技术条件下无法分析判断的。第三，在大气圈的环境中，石油成分可能在多种因素的影响下发生了实质性的变化。第四，由于石油天然气的储存和加工条件的特殊性，不可能对其矿床进行直接的观察和研究。石油天然气一般是在地球深部形成，一旦被开采到地表，其存在的矿床就不复存在了。
20世纪上半叶，随着新探明油田数量的增加以及石油开采量的提高，石油的研究领域大为拓宽，包括石油天然气的成因、运移及积聚等问题。
对石油天然气有机来源理论进行研究的着名学者有韦尔纳茨基（Вернадский）、阿尔汉格尔斯基（Архангельский）、泽林斯基（Зелинский）、古布金（Губкин）、瓦索耶维奇（Вассоевич）等。
韦尔纳茨基研究的是石油的生物化学基础。他认为，地下的动植物机体在分解过程中，一部分有机化合物散逸到大气圈和水圈，最稳定的有机化合物组成的部分进入沉积岩，在周围的生物化学条件下成为形成可燃性矿物的原始材料。阿尔汉格尔斯基将“生油”（能够形成石油）岩系的概念引入石油地质学。泽林斯基（Зелинский，1968）按照石油烃的有机合成进行了一系列实验，得到的产物从外部特征和物理、化学特性上都很像石油，但是与石油不同的是烃类组分不同。他写到，化学家用这种方法将有机材料变成了石油燃料，而且可以断定，因分解时天然材料的结构及组分不同而形成不同的石油烃混合物，混合物中具有石油烃族的典型组分，但是比例关系不同。
对于石油天然气地质学的发展具有特殊意义的是古布金院士的着作。他在《论石油》一书（Губкин，1932）中提出了有关石油生成条件和形成规律的主要观点。正是古布金的理论使石油形成假说成为完善的有理有据的理论。他提出了石油的动植物混合来源理论，揭示了从寒武纪至今在地壳的整个演化期间，在沉积盆地中一直持续着石油生成的过程。
古布金的研究形成了有关石油来源的“石油母岩岩系理论”和“腐泥岩理论”。于是，腐泥岩理论的实质是，动植物混合来源的腐泥和腐泥岩是生成石油和天然气的原始原料，腐泥和腐泥岩在分解后经历了不断的演变过程，最终这些腐殖质转化为石油”。
古布金认为生成石油最适宜的有机质是浮游生物，它们是自由漂浮的微型植物和部分微型动物（硅藻土等），在水体底部大量淤积，是有机质的主要物质来源——腐泥。而且他认为，在沉积盆地内空气能够到达的区域，有机质演化为藻煤或者混合来源的煤，而在还原性环境中则演化为石油烃。
石油烃形成的自然地理环境是古浅水海域、海湾的地槽构造带。
有机质的形成过程分为两个阶段。第一个阶段即生物化学阶段，这时进行的是H2S，CH4，CO2，NH2及其他分解产物以及油母的蛋白质分解。第二个阶段即地球化学或者动力化学阶段，这些产物在温度、压力不断升高的条件下转化为石油和天然气。之后，由于上覆岩层的压力以及构造运动，石油和水从石油母岩中被挤压出去，附着于孔隙度更大的岩石中（粗矿石和砂岩），随着地层的向上隆起，石油沉降聚积在集油带，并且形成有开采价值的矿藏。
石油天然气母岩沉积物有机物质的演变是一个逐渐发展的过程，并且具有多级演化的特点。但是石油天然气母岩沉积物究竟在岩石成因的哪一个阶段成为石油天然气的生成品，对此研究人员各持己见。
一部分学者沿袭古布金的观点，认为有机质及石油烃的演变开始于早期的沉积变质阶段，一直持续到退化阶段。还有一部分学者认为，由于有机物质的热催化和热转化作用，石油烃在退化阶段形成。
值得一提的是，在石油天然气矿床全球分布规律领域的研究上，古布金走在了同时代学者的前面。早在他研究出石油天然气的主要分布区域之前，古布金就揭示了油气储藏与外围山系（山脉的外围地带）的空间关系，也就是与古地台活跃边缘共轭的盖层褶皱带前缘，是范围广大的沉积区域，也是石油天然气聚积的区域。用现代的观点来看，古地台边缘最值得关注的是碰撞带的过渡稳定边缘地带。属于这一类的世界大型油气田有：伏尔加-乌拉尔、加拿大西部、近贝加尔-普列特帕托木斯克、普列特维尔霍杨斯克等。古布金的这些观点完全可能早于索罗赫金（Cорохтин）和乌沙科夫（Ушаков）的基于岩石圈构造的石油形成学说。索罗赫金和乌沙科夫提出了在俯冲带由于与沉积物裹挟而至的生物有机体的热量散逸导致烃族产生的可能性。
岩石圈板块的构造理论证明了碳氢化合物从板块俯冲带向大陆地台方向运移这一新机制存在的可能性。岛弧或者大陆活跃边缘均向大陆地台边缘推动。来自逆掩构造的碳氢化合物的运移通常促使地台边缘（山前）坳陷带石油天然气储量的明显增加，有时甚至超出充填沉积层的石油天然气原始总储量的很多倍。
珀尔非利耶夫（Порфирьев，1966）认为，地球上已形成的所有油田都是在渐新世到第四纪期间形成的。他提出了石油的动植物混合物质起源学说，当温度达到20～300 °时这些混合物处于均匀状态。在高温高压的条件下这些混合物发生氢化作用，从而形成了石油烃。氢元素的来源是碳水化合物，它们被厌氧菌分解为气态产物，包括氢元素。
此后，珀尔非利耶夫与戈林贝尔格（Гринберг）研究了有机物转化为石油的过程，只有那种埋藏在“反应堆-地层”条件下的同质有机物聚积物才变为石油。在这种条件下形成的石油是在动力破坏的环境中进行运移的。
瓦索耶维奇（Вассоевич）花费了很多年来研究石油的成因问题，他认为主要有以下几个因素：① 有机质在沉积岩中分布广泛，其在地表层沉积岩中的克拉克值为0.7%（或者C有机质0.53%）；② 具有含碳烃的有机质，即“沥青”，沉积外层（陆地部分）碳烃平均含量为120～150 g/m3，总量预计为n×1013 t，也就是说比石油总储量（n×1011 t）高出很多倍。
他认为，在沉积变质阶段形成了甲烷和“微石油”，而在退化阶段形成石油的其他主要组分。脱离母岩的微石油部分成为石油的组分，并且形成了独立的相。在深部剩余的微石油中在温度和催化剂的作用下，这些高分子化合物分解为流动性更强的组分，并且补足微石油组分，甚至可以说是石油本身。在沉积岩沉降的过程中，石油烃因低分子碳氢化合物的增加而发生着变化，在隆起的过程中则发生生物化学的氧化作用。
瓦索耶维奇根据自己的研究，将沉积岩的纵向剖面划分出岩石成因的各个阶段：沉积变质、初级退化（早期）、中级退化（中期）、顶级退化（晚期），其中的每个阶段又分为若干亚阶段。
而后，孔托罗维奇（Конторович）、特罗费姆克（Трофимук）等很多学者建议将瓦索耶维奇的岩石成因带与石煤的变质作用（煤化作用）联系起来，如图 2.1所示。
图2.1 热催化阶段有机质生成石油示意图
索科洛夫（Cоколов，1968）提出了碳氢化合物生成的垂直带状图：剖面最上层是碳氢化合物产生的生物化学过程，往下1～2 km的深部分是热催化带，分为上层的石油天然气亚带和下层的甲烷亚带。热催化带的有机页岩脂类脂肪酸在释放碳酸气的同时生成碳氢化合物。在脂肪酸分解的同时，生成轻质和重质的液态及气态的碳氢化合物。
最近数十年间，对于拥护石油有机起源学说的学者们来说，巴基罗夫（Бакиров）等的成果具有重要意义（Бакиров Ипр.，1993）。综合油气形成漫长的多级过程，可以将其归纳为以下阶段：生物有机体内石油天然气原始物质及个别组分的形成，沉积物中残存物质的积聚；沉积变质及热催化过程中有机质的转化；碳氢化合物的新生产及其向集聚区域的运移；石油天然气的横向及纵向运移；矿床的形成、变形及损毁。
巴基罗夫也提供了石油天然气沉积的主要鉴别特征：① 水下厌氧环境（与空气隔绝）下的聚积；② 相对稳定的盆地沉降条件下在相当长的地质时期的沉积积累；③ 沉积层内具有石油天然气形成和发展的特征，岩石中有机物质沥青部分可能呈现出石油类碳烃含量的升高。
正如巴基罗夫所指出的，应该将石油天然气母岩岩系与生油气岩系区别开来，因为大量研究表明，含有有机物质的沉积物不是都能转化为石油和天然气。潜在的石油母岩岩层，如果不能沉降至有利于生油气条件的深部，同样也不具备生成石油和天然气烃的可能性。
在此不一一列举出为石油有机来源理论的发展做出过贡献的所有学者。应该提到的俄罗斯学者有安德鲁索夫（Андрусов）、布罗特（Брод）、加利莫夫（Галимова）、叶列门科（Еременко）、卡里茨基（Калицкий）等，国外公认的学术权威则是亨特（Хант）。
Ⅲ 石油和天然气是怎么形成的
海底的石油和天然气是海洋中的有机物质在合适的环境下演变所产生的。这些有机物质包括陆生和水生的低等植物，死亡后从陆地搬运下来，或被江河冲积下来，同泥砂和其他矿物质一起，在低洼的浅海或陆地上的湖泊中沉积，逐渐使此处淤泥的中形成有机质含量。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来，造成一种不含氧或含极微量游离氧的还原环境。随着低洼地区的不断下沉、沉积物不断堆积，有机淤泥所承受的压力和温度不断增大，处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化，慢慢地转化成对人类影响甚大的石油和天然气。经过数百万年漫长时间的万物更迭的交替变化，有机淤泥经过压实和固结作用后，变成沉积岩，并进一步生油岩层。沉积盆地是指沉积物的堆积速率明显大于其周围区域，。
在一定特定时期，沉积岩沉积在像盆一样的海洋或湖泊等低洼地区，并具有较厚沉积物的构造单元，称为沉积盆地。沉积盆地在漫长的地质演变过程中，随着地壳运动抬升，海洋变成陆地，湖盆变成高山，一层层水平状的沉积岩层也跟着发生规模不等的挠曲、褶皱和断裂等形变，从而使掺杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生地带（生油层），经“油气搬家”再集中起来，储集到储油构造当中，形成可供开采的油气矿藏，所以说，这一个个沉积盆地就像是一个个聚宝盆。
在储油构造里，由于油、气、水所占比重不同，因此各自的分布也有不同：气在上部，水在下部，而石油层在中间。储油构造包括油气居住的岩层——储集层；覆盖在储集层之上避免油气向上逸散的保护层——盖层；以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”——封闭条件。只要能找到储油构造，就不难找到油气藏。油气藏通常是多种类型的油气藏复合出现，我们将多个油气藏的组合称为油气田。
世界上，海洋油气同陆地油气资源一样，分布极为不均。在四大洋及多个近海海域中，波斯湾海域的石油、天然气含量最为丰富，约占总贮量的50%左右；第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域；第三位是北海海域；第四位是墨西哥湾海域；其次是亚太、西非等海域。据中国南海油气资源也有巨大的发展远景，是世界海洋油气主要聚集中心之一。石油和天然气是人们向海洋索取资源的一大重要成果。
Ⅳ 油田是怎么形成的是些什么成分
油田的形成：所有的石油都是从古老的岩石中生成的，而并非通常认为的埋藏在地下的死亡动物或者植物等有机体在压力和热的作用下分解转化而成。
石油的成分主要有：油质（这是其主要成分）、胶质（一种黏性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。
埋藏在地下的远古时代未被细菌分解的有机物在一定温度、压力条件下，经过几百万年的演变，形成了可供开采的石油。微生物将地表以下的有机物转化为碳氢化合物，剩下的埋藏在深层地底的有机物则在温度和压力下经过分解及复杂的化学反应生成石油。
通常具有商业价值的油田都位于地表以下500米-700米深处，最深的油井在约6公里深的地底。而10公里以下的更深处则根本不会有石油或天然气。
(4)开采油气资源的自然因素有哪些扩展阅读：
影响因素
油田的驱动类型关系到开发方式的选 择问题，根据石油储藏情况，从而决定靠什么力量 (天然能量或人工保持压 力) 开发油田。
水压驱动油田，利用边缘高压水的能量，最终采收率最高，可达50—30%;；气压驱动油田，由气体以气顶形式能量作用推动原油流向井 底，最终采收率为40—50%; 溶解气驱动油田，从油层分离出的气体膨胀使 原油流向井底，最终采收率仅15—30%。
弹性驱动油田，受岩石压力，石油 压缩，利用油层压力降低的力量，使油体膨胀流向井底;；重力驱动油田，原 油靠本身重力作用流向井底。后两种油田采收率都较低。
最终采收率的不同，影响资源利用程度和投资效果，直接关系到油田开发的总投资和开发速 度，当然也直接影响油田开发价值，对油田布局有很大作用。此外，还要考虑井场布置问题。
Ⅳ 石油的开采基本条件是什么
石油开采是即地震勘探、钻井完井交井以后，将原油从地层中开采出来进入油气集输系统的一个重要的资源能源行业。在国民经济中具有举足轻重的作用。从我国现有油田的情况来看，绝大多数不具备充足的天然能量补给条件，而且油田本身的能量不足以长期维持采油的需要。在工业高速发展，对能源的需求逐年增加的今天，保持科学的较高腔举蔽的采油速度和较高的原油采收率尤为重要。
石油开采受着区域地质条件的控制，并分布在含油气盆地之内，含油气盆地是一定的地质历史时期内，受同一构造格局控制的，具有共同发展历史的统一沉降区。原油开采是集采油、井下作业、注水、集输为一体的工艺过程。建国前我国仅有以玉门油矿为代表的工艺比较落后的一些小油区。对石油大规模勘探开发是从建国后六十年代大庆、大港、胜利、辽新等大的油气田。油气田遍布全国，已经具有相当大的规模和生产能力，无论是生产工艺和石油开采都具有世界先进水平。成为国民经济发展的支柱产业。
但是，由于四十多年的原油开采，造成老油区资源能量的严重不足，给地面环境带来了严重污染，这些矛盾制约了生产的发展，引起了我们对石油开采过程中特别的关注。因此节约和利用资源、能源、降低消耗，在石油开采过程保护好环境是我们亟待解决的问题。
一、 简单的工艺过程
石油开采方式有自喷采油和机械采油，自喷采油是由于伍州地下含油层压力较高，凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。机械采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出，目前我国石油开采以机械采油为主。不同的地质情况不同的油品性质采用不同的机械开采方式。对粘度小于50毫帕斯卡.秒，密度小于0.934的原油（称为稀油），一般用常规开采。对粘度大于50毫帕斯卡.秒，密度大于0.934的原油（称为稠油），一般用热力采油，即采用热蒸汽吞吐、掺稀油及伴热的采油方式。以辽河油田为例，气候寒冷是北方冬季的特征。油质除一部分稀油外，大部分油质为稠油和特稠油，由于原油重质成份多，粘度大，相对密度大，在油藏条件下原油几乎不能流动，无法用常规的方法开采，给生产和环境带来了一系列的问题。我们油田采用热力采油、稀释、乳化降粘方式开采。
稀释开采：即将一定量粘度小的稀油加入稠油中，降低粘度。
热力采油：即蒸汽吞吐、蒸气驱，就是对油层注入高温高压蒸气，加热油层里的原油，使原油的升高，粘度降低，增加原油的流动性，推动油层里的原油流向生产井。另外注入蒸气对油层加热后，蒸气变成热水流动，置换油层里原油滞流空隙。原油受注入蒸汽加热，其中轻质成分将气化，烃体积膨胀也会将原油推流到生产井。
乳化降粘：即将含有表面活性剂的水溶液混入稠油中，并在油管和抽油管表面上形成亲水的润湿表面。 大大降低油流时的阻力，使油能够正常开采出来。
二、 塬油开采过程中的环境因素分析
由于石油开采是一个从地下获取资源的过程，地质条件及地下的情况是石油开采中的决定因素。虽然石油开采是最终获取资源的活动，但是各种相关工艺如钻井。各种井下作业等对石油开采的地下地质情况。地面有直接的联系的影响。因此在考虑环境时也应做为石油开采的环境因素一并考虑。同时考虑了三种状态，三种时态和六个方面。
1. 石油开采生产过程中的环境因素（包括正常异常紧急情况）。
2. 资源能源的使用在工艺的各个环节中都会涉及到，为方便分析，作为总的环境因素来考虑。
3. 原油做为石油开答迅采的特征污染物在每个工艺中也都会涉及到，因而也作为总的环境因素来考虑。
三、 主要生产过程的一些说明
1. 石油开采企业应对采油生产之前的钻井和采油生产中的各种油井作业的相关方提出的管理要求，在各种设计中应了解施工中的基本环境因素和环境影响，国家对它的法律法规要求。并在预以充分的注意，采取事先预防。由于石油开采涉及地面环境和地下地质情况，从钻井到采油，井下作业，外输都存在泥浆处理、油品泄漏、原油落地。原油脱后水回注、烃类挥发，化学品药剂使用，有害固废处理、井喷、火灾等重要环境因素，如果逢值讯期控制不好，一旦事故发生就会导致大气、水体、土地、养殖业等的污染，伴随而来的就是环保纠纷经济赔偿，影响了企业正常生产，给企业带来巨大的经济损失。因此在石油开采过程中应特别强调安全生产，环境保护，遵守法律法规等。
2. 在原辅材料的选择上、施工的设计上，都要求符合清洁生产，尽一切努力考虑清洁的工艺技术，使用无毒无害的清洁原材料，清洁的工艺流程、清洁的节能设备，以避免在生产过程中，运输过程中对环境的污染，对人体的损害。应该预防在先，作为污染预防不能只采用末端治理，应在生产的源头考虑预防污染的问题，并在生产过程中，各种工艺、各个环节都应考虑清洁生产的要求，这样才能保证全过程控制。
3. 对有毒有害化学品等，在钻井、采油、井下、集输过程中都有不同程度的使用，要求按照MSDS的要求分类存放，对人员进行安全教育，尽量采用危害小的化学品，以免造成对人员损害和环境的污染。
4. 工艺及生产过程中的环境因素。在石油开采中，由于特定的地质条件，原油从地下开采出来后输出时，在井口、集转站及长距离输送都需加热。因此动力系统、能源消耗都需要重点考虑，采油过程中能源消耗是比较大的，在考虑生产成本时应计算在内，降低能耗，合理使用能源是石油开采的主要指标之一。
5. 石油开采是资源的开发，资源消耗同样非常重要，在石油开采过程中，原油泄漏、原油落地、油泥产生不但增加各种费用，使生产成本上升，影响了资源的有效利用，而且赞成了环保工作的难度，目前各采油企业都注重了对资源消耗的控制，一是把资源消耗做为消耗定额主要指标之一加以控制考核。二是大搞综合利用，减少浪费以保护资源，保护环境。
四、 应急准备和预防措施
从石油开采、井下作业、集输，在任何一个环节中，均不能松懈，安全、环保第一的问题。必须要有组织保障，要有灵活的可操作的指挥系统和一定的应急准备程序，当然首要的是预防为主，绝对控制事故发生，其次是出现紧急情况时，应尽早消除或将其控制在最低限度。这就是石油开采企业的安全环保预防的主要对策。
石油开采是被公认的有毒有害、具有污染、井喷、火灾性质的危险企业，因此在严格遵守法律法规了至关重要。在整个生产工艺过程中、设计上已考虑了紧急情况，虽然都有应急的准备，一旦事故发生都有应急措施，但是为了以防万一，必须要求全体员工有比其他企业更强的安全意识和环保意识，安全、环保第一的思想与生产同样具有重要的地位。
Ⅵ 北极苦寒，却有丰富的油气资源，石油天然气真是古生物变的
煤炭、石油和天然气被称为“化石能源”，科学家说它们是远古时期生物残骸沉积形成的。说起石油，许多人第一个想到的是沙特，因为在中东地区许多地方“往地上砸个坑就能冒出油来”。但是你知道吗？在北极的一些地方，爱斯基摩人在营地旁边随便捡块“黑土”就能生火取暖，因为那就是从地底渗出来的石油！有朋友问，地球的北极向来天寒地冻，许多地方寸草不生，不适合生物生存，为什么在北极圈里有许多油气田，包括俄罗斯在内的一些北极国家似乎有抽不完的石油和天然气？难道石油真的与古生物无关？
北极到底有多少石油和天然气？没有人知道准确的答案。这里太寒冷，人们只勘探了一小部分区域。地质学家们估计，北极未勘探储量超过900亿桶（约122亿吨）常规石油、48万亿立方米常规天然气和440亿桶天然气液体，分别占全球未勘探油气储量的16%、30%和26%，这一笔巨大的财富就埋在北极厚厚的冰盖之下！
这么多的石油和天然气究竟是怎么形成的？它们真是古代生物变化而来？古代生物又是如何在北极酷寒条件下生存的呢？
在大约5500万到4500万年前的始新世时期，我们的地球不是今天这个样子。那时候亚洲与北美洲之间还有大陆相连，北冰洋在陆地与格陵兰岛的包围下就像是一个巨大的湖泊，并且这是一个温暖的湖泊。
因为地球倾斜角度、绕太阳轨道进动、加上地壳板块移动造成频繁火山喷发排出大量二氧化碳（这是一种温室气体），始新世早期大气层中二氧化碳的浓度高达3500ppm，是今天的9倍。多种因素叠加，使当时的地球温度比今天高许多，北极平均气温达到13 ；而在最热的20万年时间里，北冰洋的平均温度高达23 ，与今天我国南海差不多！
在如此高的气温之下，地球上没有一处地方会被冰川覆盖，北极更是草肥水美，一派欣欣向荣的景象。从格陵兰岛到阿拉斯加，从北欧到今天俄罗斯的北部再到加拿大的北部，到处都是密集的棕榈树林，地面是繁茂的蕨类植物、杂草和苔藓，水面则被厚厚的满江红覆盖。
满江红在今天热带和亚热带地区很常见，它的英文名叫Azolla，是一种水生蕨类植物。由于叶子在秋天会变成紫红色，因此被称为满江红。
在温度合适的情况下，满江红繁殖速度极快，它的生物量每3到10天就能翻番，直到覆盖所有水面，叶片层层叠叠，连蚊子都没办法找到空隙产卵，因此满江红又有“蚊子蕨”之称。
满江红占领了其它生物的生存空间，但它并非一无是处。满江红的大量繁殖能吸收空气中的二氧化碳；它叶片里边共生了一种古老蓝藻，这种蓝藻细菌能吸收空气中的氮，将它转化成氨供满江红生长所需。这种遍布北冰洋水面的水藻每公顷能吸收15吨碳和2.5吨氮，同时释放出氧气，而当它们死亡时下沉，就把碳和氮以有机物的形式带入到水底。
北冰洋的四周有许多江河将淡水和泥沙补充到海里，海面是温暖的淡水，海水的下层则是冰冷缺氧的咸水，微生物极少，沉入水底的满江红残骸不会被分解，年复一年，海底堆积的满江红越来越多。
经过几千万年的累积，北冰洋海底的动植物残骸达到数百米甚至上千米厚，这些残骸被泥沙掩埋覆盖，有机物在沉积岩层巨大压力下分解、升温，慢慢变成了石油和天然气。
实际上在更早的白垩纪和侏罗纪时期，地球也经历过非常温暖的时期，北极地区在此期间同样是动植物繁盛，海洋和海盆的浅水区域有大量浮游生物繁衍、死亡并沉入水底形成油气埋藏。
随着亿万年间地壳不断运动，欧亚大陆与北美洲分开，部分地壳隆起变成陆地，油气顺着岩层的缝隙向上挤出形成易开采的油气层，但有更多石油和天然气深埋水底。俄罗斯拥有北冰洋沿岸最漫长的海岸线，自然也有了数不尽的油气资源，只是因气候寒冷、勘探不易，许多油气田依然不为人所知。
北极地区勘探和开采油气的成本是其它地区的两倍以上，当国际油价处于低位时，相关国家在北极开采的积极性不高，而一旦国际能源价格上涨，在这里的生产活动就会活跃起来。由此带来的一个问题是：深层油气的开采意味着全球碳排放增加、气温升高又会导致北极地区冻土加速融化，更多被困在浅表土层的甲烷被释放出来，更加剧全球气候变暖。环境保护与经济发展始终是我们迫切需要解决的一对难题。
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