我们知道，煤和石油都是现代文明最重要的两种能源载体。把它们放到一起说，不光因为它们都是黑黑的，还因为它们其中一种是第一次工业革命的代表——蒸汽机的动力源头，而另一种，则是第二次工业革命所产生出的内燃机动力的源头。
关心新能源的读者朋友一定听说过石油将在上百年左右的时间里消耗殆尽。其实在人类担心石油耗尽以前，在第一次工业革命的时候，就有人提出煤的储量有限，且不可再生，以后终将耗尽。
但我们不必过于担心，人类的运气似乎总是好的，旧的能源还没用完，就会发现一些新的来替代。比如石油替代了煤，而在我们开始担心石油储量时，以后说不定钢铁侠的小型核聚变发动机又能重新替代了石油。
回到题目，那么石油和煤是如何形成的呢？人类又有没有可能自行合成？
在地球的远古时代——石炭纪时期，陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润，沼泽遍布，大陆上出现了大规模的森林。
当时的树木极为茂密，而当时的真菌却没有进化出分解树木中木质素的能力，以至于树木死去后长年不会腐坏。它们的光合作用会消耗大量二氧化碳，所以大量的碳锁在树木的尸体中，为以后煤的形成创造了有利条件。
值得一提的是，由于大量的碳从空气中被夺走，封存进死亡的树木中，所以氧气含量激增，从20%猛增到30%，于是昆虫体型变得硕大，所以石炭纪又被称为巨虫纪。
大量死去的树木及植物便是煤炭形成的原料。其遗骸在微生物参加下会不断的分解、化合和聚积，于这个阶段中起主导作用的是生物地球化学作用。低等植物经过生物地球化学作用渐渐会形成腐泥，而高等植物则形成泥炭，因此成煤第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
第二个阶段是成煤阶段，其中温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。随着地层加深，地温升高，煤的变质程度就逐渐加深。
一开始，在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大得多，在组成上也发生了巨大的变化，碳含量会相对增加，腐植酸含量减少，氧含量也减少。由于煤是一种有机岩，因此这个过程又叫做成岩作用。
然后，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。
其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐植酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出现了低变质程度的长焰煤、气煤，中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。
说完了煤，那么黑黑的石油又是怎么开成的呢？
最开始，有一些科学家认为石油是有机物形成的。其中的代表人物是罗蒙诺索夫，他认为就是一些植物腐烂分解，随后经过一系列的化学反应形成的。研究表明，石油的生成至少需要200万年的时间，在现今已发现的油藏中，时间最老的竟达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。
当时认为说地球上很多的物质，如琥珀、石油、沥青等等这些丰富的天然物质都是来源了植物体，腐烂后变成黑体，进入泥土之中，变成淤泥而沉入湖底 慢慢的进入更深的地方，经过长时间的变化之后形成了石油，有点类似于煤炭的形成。
可是这个结论根本没有有力的证明，而且研究发现，即使把地球所有存在过的生物都转化为石油，成油量与地球上探明的储量也相差过大。
在之后人们的探究之中反而发现，石油里面其实包含了碳氢化合物，于是科学家们提出来了新的假说，说碳氢化合物是构成石油的基本化学物质，其实后来通过将石油分解之后发现它里面的成分确实大多都是碳氢化合物，比如苯、煤油、沥青等等这些含有丰富碳氢元素的物质，当然还含有一些硫、氮、氧元素，只不过比较少，还含有一些稀有元素，不过都可以把这些忽略不计。
现代关于石油的成因，有一种非生物成油的理论。它是天文学家托马斯·戈尔德根据俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳，有些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此沿岩石缝隙向上渗透，聚成石油。
现在我们至少可以肯定石油不是动物的尸体形成的，或许石油里面含有少量的动物尸体，那也是之前偶然掉进去的，与石油参杂在一起但与石油本身无关。不过事实上地质学家中只有少数人支持托马斯的理论。它一般用来解释一些油田中无法解释的石油流入。
一直以来石油的形成其实都没有一个确定的答案，不过科学家们一直在孜孜不倦地研究它的起源，毕竟只有研究透了我们才能开始考虑人工合成，用以解决现在日益迫进的石油危机。
