Il petrolio non è appena successo; ci è voluto molto tempo prima che il petrolio si sviluppasse sotto la superficie terrestre. Il primo passo nel processo è avvenuto da qualche parte tra 10 milioni e 600 milioni di anni fa (più o meno qualche anno). A quest'ora, minuscole piante e animali (plancton) vivevano e morivano nel vasto, mari antichi. Quando questi organismi morirono, affondarono in fondo al mare, mescolandosi con la sabbia e il fango lì. Poiché queste piante e questi animali erano morti, cominciarono a decadere. Man mano che il loro materiale organico si decomponeva, si stabilì tra diversi strati sedimentari. Nessuno di questi strati sedimentari aveva ossigeno, così i microrganismi che hanno scomposto i resti li hanno trasformati in composti ricchi di carbonio.
Questi composti ricchi di carbonio sono rimasti materiale organico, che ha continuato a mescolarsi con i sedimenti per creare scisti a grana fine, o roccia di origine. Questo processo è continuato per milioni di anni, con sempre più strati di sedimenti e roccia madre che si accumulano uno sopra l'altro. Questi strati continui a loro volta esercitavano un'incredibile pressione e calore sugli strati e sulle rocce sottostanti. Questo calore e questa pressione sono ciò che alla fine ha distillato i composti ricchi di carbonio bloccati nelle rocce di origine in petrolio greggio e gas naturale.
Una volta sotto forma di petrolio greggio o gas naturale, la sostanza fuoriuscirebbe dalla roccia madre dove si raccoglierebbe nelle rocce più spesse e porose, come calcare e arenaria. Chiamate anche rocce serbatoio perché trattengono il petrolio greggio, tali rocce erano in grado di trattenere il petrolio greggio o il gas naturale in esse contenuti perché i movimenti della Terra spingevano strati di rocce impermeabili, come marmo o granito, sopra di loro. I movimenti della Terra, che ha contribuito a mantenere intrappolati il petrolio greggio e il gas naturale, chiamato pieghevole, dove il movimento verso l'interno spinge la roccia verso l'alto in una piega; difetti, dove le rocce si spezzano e un lato si alza o si abbassa; e pizzicando, dove la roccia impermeabile si spinge verso l'alto nella roccia serbatoio.
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