油气成因主要分为无机成因说和有机成因说。

油气无机成因说

1. 19世纪中叶提出的碳化物说；
2. 1889年提出了宇宙说；
3. 1904年又提出了火山说；
4. 20世纪初又提出了岩浆说和高温生油说。
5. 20世纪随着板块理论的兴起又有油气深成说和深源气的提出以及在褶皱带前缘断裂带的找油活动。

但是，无机成因说解释不了为什么世界90%以上的石油都埋藏在沉积岩中，为什么石油具有只有生物有机质才有的旋光性、生物标志化合物等问题。

油气有机成因说

认为油气起源于活的有机体，即由地史中动植物的遗体转化而来。根据主张石油形成于沉积物成岩作用的早期或晚期又分为早期有机成因说和晚期有机成因说。

19世纪中叶以来，提出了动物说、植物说以及动植物混成说。进入20世纪，混成说得到了进一步的发展，认为富含分散有机质的淤泥就是生成石油的母岩。到了50年代初，Smith提出了“石油是早期生成的烃类富集而成”。后来有人又提出了只有当母岩埋藏达到一定的深度和温度时，有机质才大量的生成液态的成熟烃。因此晚期生油说得到了更多人的拥护。

油气有机成因的证据

• 世界上90%以上油气都产自沉积岩。
• 油气在地壳中的出现和富集程度与地史上生物的发育和兴衰息息相关，油气储量的时代分布与地层中分散有机质以及煤和油页岩等有机矿产的时代分布具有相关性。
• 在油气田剖面中，含油气层位总与富含有机质的层位有依存关系。
• 灰岩晶洞和介壳以及封闭的砂岩透镜体中的油气只能源于沉积有机质。
• 油气的元素组成包括微量元素组成都与有机质和有机矿床相近。
• 石油以及绝大多数天然气的碳稳定同位素组成与生物物质的碳稳定同位素有关。
• 石油普遍具有荧光性。
• 模拟实验表明从多种有机质中可得到油气的烃类。
• 现代测试可从现代和古代沉积物中鉴定出各种油气中的烃类。

早期有机成因说

• 实验发现，一些生物组分如类脂物、蛋白质和碳水化合物在一定条件下都可生成烃类。
• 在现代或近代的沉积物中，观察有有机质向烃类的转化。
• 某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为类石油物质的媒介，而这一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段。

难点：

1. 世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世纪以前；
2. 现代沉积物中的烃类性质与真正的石油不同。

晚期成因说

应该看到，原始有机质从沉积、埋藏到转化为石油和天然气，是一个逐渐演化的过程。在承认晚期成油起主要作用的同时，也不能一概否定早期成油的影响，只不过在生油的量上可能多少不一，以晚期为主。

现在看来，液态石油的成因主要是晚期成因，而天然气的成因条件转化较为宽松。

气与油的成因差别

1. 天然气气源广阔，是多源的，相对而言，油源范围较窄，往往受到有机物源的限制，是少源的。沉积层系中烃源岩类型在很大程度上决定气和油的生成比重，几乎所有有机质岩类（腐植型、腐泥型、混合型有机质），不同环境（海相、湖相、沼泽相）的有机岩类均有成气条件。
2. 生气是多阶段的，而油则是在有机质达到中演化阶段生成的。
3. 油、气都属于流体矿产，但其流动、扩散性质以及成藏、保存条件都有很大差别。