石油

石油（英語、拉丁語：petroleum，拉丁語詞源希臘語：petra（岩石）+拉丁語：oleum（油）），也稱原油，是一種黏稠的、深褐色（有時有點綠色的）液體。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要組成成分是烷烴，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。不過不同油田的石油成分和外貌可以有很大的區分。石油主要被用來作為燃油和汽油，燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。今天88%開採的石油被用作燃料，其它的12%作為化工業的原料。由於石油是一種不可再生能源，許多人擔心石油用盡會對人類帶來嚴重的後果。石油因其價值高昂，又被稱為黑金。
在中東地區波斯灣一帶的沙烏地阿拉伯、伊拉克、伊朗、科威特、阿聯、卡達有豐富的儲藏，而在俄羅斯、委內瑞拉、加拿大、利比亞、奈及利亞、美國、墨西哥、哈薩克、中國、太平島等地也有很大量的儲藏。委內瑞拉擁有世界最高的石油儲量。
石油的常用衡量單位「桶」為一個容量單位，即42美制加侖（160公升）。因為各地出產的石油的密度不盡相同，所以一桶石油的重量也不盡相同。一般地，一噸石油大約有7.3桶（1,160公升）。

歷史

早在公元前10世紀之前，古埃及、古代美索不達米亞文明和古印度等人類文明發源地已經採集天然瀝青，用於建築、防腐、粘合、裝飾、製藥，古埃及人甚至能估算油苗中滲出石油的數量。楔形文字中也有關於在死海沿岸採集天然石油的記載。「它粘結起傑里科和巴比倫的高牆，諾亞方舟和摩西的筐簍可能按當時的習慣用瀝青砌縫防水」。
公元前5世紀，在古波斯地區的君主制國家—阿契美尼德王朝（前553—前334年）的首都蘇薩（Susa）附近出現了人類用手工挖成的石油井。最早把石油用於戰爭也在中東。《石油、金錢、權力》一書中說，荷馬的名著《伊里亞特》中敘述了「特洛伊人不停地將火投上快船，那船頓時升起難以撲滅的火焰」。當波斯國王居魯士二世準備奪取巴比倫時，有人提醒他巴比倫人有可能進行巷戰。塞琉斯說可以用火攻。「我們有許多瀝青和碎麻，可以很快把火引向四處，那些在房頂上的人要麼迅速離開，要麼被火吞噬。」
公元7世紀，君主制東羅馬帝國人用原油和石灰混合，點燃後用弓箭遠射，或用手投擲，以攻擊敵人的船隻。亞塞拜然的巴庫地區有豐富的油苗和氣苗。這裡的居民很早就從油苗處採集原油作為燃料，也用於醫治駱駝的皮膚病。
歐洲從德國的巴伐利亞、義大利的西西里島和波河河谷，到波蘭的加利西亞、羅馬尼亞，中世紀以來，人們就有關於石油從地面滲出的記載。並且把原油當作「萬能藥」。加利西亞、羅馬尼亞等地的農民，早就挖井採油。
晉《博物誌》載：「酒泉延壽縣南山出泉水，大如筥，注地為溝，水有肥如肉汁，取著器中，始黃後黑，如凝膏，然極明，與膏無異。甚佳，彼方人謂之石漆。」唐《酉陽雜俎》稱：「高奴縣石脂水，水膩，浮上如漆，采以燃燈極明。」又《甘肅新通志》載：「石脂水，即石油河，出肅州南山」。唐《元和郡縣誌》記載：「玉門縣石脂水在縣東南一百八十里，泉有苔，如肥肉，燃極明。水上有黑脂，人以草墨取用，塗鴟夷西囊及膏東。」《乾隆新編肅州志》載：「嘉峪關西有石漆，今按赤金東南一百五十里有石油泉，土人取之燃燈」。中國人使用固定在竹竿一端的鑽頭鑽井（「衝擊式頓鉆鑿井術」），其深度可達約一千米，現存此工法的油井見燊海井。他們焚燒石油來蒸發鹽滷製食鹽。10世紀時他們使用竹竿做的管道來連接油井和鹽井。「石油」一詞首次在宋朝《夢溪筆談》中出現並沿用至今。
古代波斯的石板紀錄似乎說明波斯上層社會使用石油作為藥物和照明。
762年新建的巴格達的街道上鋪有從當地附近的自然露天油礦獲得的瀝青。9世紀亞塞拜然巴庫的油田用來生產輕石油。10世紀地理學家阿布·哈桑·阿里·麥斯歐迪和13世紀馬可·波羅曾描述過巴庫的油田。他們說這些油田每日可以開採數百船石油。
現代石油歷史始於1846年，當時生活在加拿大大西洋省區的亞布拉罕·季斯納發明了從煤中提取煤油的方法。1852年波蘭人人伊格納齊·武卡謝維奇發明了使用更易獲得的石油提取煤油的方法。次年波蘭南部克洛斯諾附近開闢了第一座現代的油礦。這些發明很快就在全世界普及開來了。1846年在巴庫建立了第一座現代化開採的石油油井，1861年建立了世界上第一座煉油廠。當時巴庫出產世界上90%的石油。後來史達林格勒戰役就是為奪取巴庫油田而展開的。
19世紀石油工業的發展緩慢，提煉的石油主要是用來作為油燈的燃料。20世紀初隨著內燃機的發明情況驟變，至今為止石油是最重要的內燃機燃料。尤其1859年8月27日愛德溫·德瑞克在賓州德瑞克油井挖到石油，引發美國第一次石油繁榮，在德克薩斯州、俄克拉何馬州和加利福尼亞州的油田發現導致「淘金熱」一般的形勢。
到1910年為止，在加拿大（尤其是在艾伯塔）、荷屬東印度、伊朗、秘魯、委內瑞拉和墨西哥發現了新的油田。這些油田全部被工業化開發。
直到1950年代中為止，煤依然是世界上最重要的燃料，但石油的消耗量增長迅速。1973年能源危機和1979年能源危機爆發後媒體開始注重對石油供應水平進行報導。這也使人們意識到石油是一種有限的原料，最後會耗盡，至少作為一種經濟能源。不過至今為止所有預言石油即將用盡的試圖都沒有實現，所以也有人對這個討論表示不以為然。石油的未來至今還無定論。2004年一份《今日美國》的新聞報導說地下的石油還夠用40年。有些人認為，由於石油的總量是有限的，因此1970年代預言的耗盡今天雖然沒有發生，但是這不過是被遲緩而已。也有人認為隨著技術的發展人類總是能夠找到足夠的便宜的碳氫化合物的來源的。地球上還有大量焦油砂、瀝青和油母頁岩等石油儲藏，它們足以提供未來的石油來源。目前已經發現的加拿大的焦油砂和美國的油母頁岩就含有相當於所有目前已知的油田的石油。
今天90%的運輸能量是依靠石油獲得的。石油運輸方便、能量密度高，因此是最重要的運輸驅動能源。此外它是許多工業化學產品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在許多軍事衝突（包括第二次世界大戰和波斯灣戰爭）中占據石油來源是一個重要因素。
中東首次發現石油，是在1908年的伊朗，而今天約80%可以開採的石油儲藏位於該地區，其中62.5%位於沙烏地阿拉伯（12.5%，1938年3月3日發現石油）、伊拉克、科威特、阿拉伯聯合大公國和卡達。

生物成油理論

大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前生物和藻類的屍體變化形成的。（陸上的植物則一般形成煤。）經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合，被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化，首先形成臘狀的油頁岩，後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕，它們向上滲透到附近的岩層中，直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則中空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鑽井和泵取人們可以從富集的油田中獲得石油。
地質學家將石油形成的溫度範圍稱為「油窗」。溫度太低石油無法形成，溫度太高則會形成天然氣。雖然石油形成的深度在世界各地不同，但是「典型」的深度為四至六千米。由於石油形成後還會滲透到其它岩層中去，因此實際的油田可能要淺得多。因此形成油田需要三個條件：豐富的源岩，滲透通道和一個可以聚集石油的岩層構造。

非生物成油理論

非生物成油的理論天文學家托馬斯·戈爾德在俄羅斯石油地質學家尼古萊·庫德里亞夫切夫（Nikolai Kudryavtsev）的理論基礎上發展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳，這些碳有些自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比岩石空隙中的水輕，因此沿岩石縫隙向上滲透。石油中的生物標誌物是由居住在岩石中的、喜熱的微生物導致的。與石油本身無關。
在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入，不過這種現象很少發生。非生物成油理論無法解釋世界99%以上的石油都儲存在沉積岩中，而那些非沉積岩中的石油也可被解釋為從別處沉積岩中運移而來。同樣，非生物成油理論無法解釋石油中廣泛分布的生物標誌化合物，如甾烷，伽馬蠟烷，植烷，藿烷，萜類以及同位素偏輕等現象。

運輸

長距離運輸石油的方法在海上是油輪，在陸地上是使用輸油管。短程也有使用汽車、火車和內河油船的。

化工產品

在煉油廠內，石油中的不同成分會被分離出來。利用沸點差異，分離出原油中不同化合物。從原油中可以提煉出汽油、柴油、煤油、取暖用油、潤滑油等等產品。
化學工業中的石油產品的原材料可以回溯到約300個基本化合物。今天90%這些化合物是從石油和天然氣中獲得的。其中包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等等。今天約5-20%的石油用作化學工業的原材料。幾乎所有的化工產品在其生產過程中需要從石油獲得的基本化合物：染料、漆、藥物、清潔劑等等、等等。
                  石油
                    |
              （煉油廠）
                    |
+----------+--------+--  低 <-- 沸點 --> 高 --+-----------------+
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氣體      汽油      煤油        燃料油---+---潤滑油            剩餘物質
 \      /  |        |           |      |     |                 |
  \    /  汽油    航空煤油      柴油、   |   潤滑油          重取暖油、重油
   \  /                      輕取暖油   |   清潔劑              瀝青
    \/                                 |                    焦炭、炭黑
（加熱分解）                          (裂化)
     |                                 |
 烯烴和芳烴                            汽油
     |
（化學反應）
     |
    單體
     |
 （聚合）
     |
    塑料

金融產品

作為世界上最重要的原材料之一石油本身是投機生意的目標。由於許多企業依靠石油，因此它的價格對股票價格影響很大。

地下儲藏量和各國的備用儲藏

各個不同的來源對世界上的石油儲藏量的估計各不相同。2004年艾克森美孚估計世界的總儲藏量為1.26兆（萬億）桶（1717億噸），同年英國石油公司的估計為1.15兆桶（1566億噸），《科學》甚至估計世界總儲藏量為3兆桶。今天已經確定的和使用目前的技術能夠經濟地開採的儲藏量近年來甚至有所上漲，2004年的數據是目前最高的。由於每年的開採和勘探工作的不足，中東、東亞和南美洲的儲藏量有所下降，同時非洲和歐洲的儲藏量有所上升。2008年，英國石油公司曾發表過調查報告，根據世界各國的石油儲藏量與石油消耗資料，推斷全球石油今天的世界儲藏量還夠用41.6年。但由於過去就已經有過類似的預言，而且石油從未告罄，這個數據也被人戲稱為「石油常數」。2003年最大的石油儲藏位於沙烏地阿拉伯（2627億桶）、伊朗（1307億桶）和伊拉克（1150億桶），其後為阿聯、科威特和委內瑞拉。
批評者懷疑這些數據，他們指出出於政治原因許多國家篡改它們的數據，此外許多國家雖然每年開採大量原油，但其數據始終不變，這說明這些數據已經陳舊了。有些專家認為21世紀初人類將到達哈伯特頂點，這時開採量將達到頂峰，此後開採量無法繼續提高，由於供給無法滿足需求，油價將高漲。
因此許多國家備有短期的儲藏來防止短期供不應求導致的危機。歐洲聯盟的國家必須擁有足夠90天的備用儲藏。

開採狀態

至今為止人類一共開採了約0.95兆桶石油。大多數儲藏是在1960年代發現的。2005年的年開採量為304億桶（相當於每日0.833億桶）。

價格

一般提到油價可能是指以下三種不同的價格：要麼它指的是現貨價格，要麼指的是紐約商品交易所上在俄克拉何馬州庫欣的供貨價格，或者是指國際石油交易所上的薩洛姆供貨價格。不同石油根據其比重、含硫量和產地的價格可以非常不同。大多數石油不是在市場上買賣的，而是在櫃檯買賣的基礎上交易的，其價格一般是參考一個定價機構如普氏公司給出的價格定的。國際石油交易所稱65%交易的石油的價格低於該交易所提供的北海布倫特原油標價。
很多人指責石油輸出國組織控制油價，他們指出石油開採的實際價值只在每桶兩美元左右。石油輸出國組織則反駁說首先開採石油不僅僅是開採，而且此前的勘探、鑽井等等的價值也必須被包括進去。此外不能只用最低的開採價值作為標準。許多地方的開採價值高於上述的每桶兩美元。而且，由於石油輸出國組織通過控制開採量控制油價保持在一定的程度上使得一些油田（比如北海的油田）得以開採。此外石油輸出國組織的能力往往被錯誤高估。1990年代由於油價低使得在石油工業的投資非常低。尤其是目前勘探新的油田的價格非常高。這導致了2000年代初油價飛漲時石油輸出國組織沒有任何擴大開採量的餘地來保持油價的穩定。
油價與全球宏觀經濟狀態息息相關，因此油價是一個關鍵性價格。一些經濟學家稱高油價對全球經濟增長有負影響。雖然高油價一般認為是經濟增長導致的，但這說明兩者之間的關係是非常不穩定的。
2008年1月2日，美國紐約商品交易所2月份交貨的原油期貨價格在歷史上首次突破每桶100美元的關口。

重要性

目前石油是現代工業社會最重要的原料。絕大多數運輸工具使用石油及其衍生品驅動，此外石油還被用來發電，它也是化學工業重要的原材料。諸多國家有戰備儲油制度。

社會影響

在過去數十年中開採石油以及其副作用為一些開發中國家的經濟、社會和環境導致了巨大的問題。在有些地區土著居民被驅逐，在分配石油帶來的財富上也可能有些地區造成巨大的衝突。外部的干涉和對衝突某一方的支持則導致更多的暴力。比如在阿爾及利亞平均每周就有約500次暴力衝突。

環境影響

開採石油是非常昂貴的，也可能對環境帶來破壞。海上探油和開採會打擾海洋環境。尤其以清理海底的挖掘工作破壞環境最大。油輪事故後泄漏的原油或提煉過的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群島、西班牙和許多其它地區脆弱的海岸生態系統造成嚴重的破壞。
石油燃燒時向大氣層釋放二氧化碳，導致全球暖化。每能量單位石油釋放的二氧化碳低於煤，但是高於天然氣。但是作為交通用燃料要減少焚油導致的二氧化碳的釋放尤其棘手。一般只有大的發電廠才能夠裝配吸收二氧化碳的裝置，單個車輛無法裝配這樣的裝置。
雖然現在也有可再生能源作為選擇，但是可再生能源能夠取代多少石油以及可再生能源本身可能導致的環境破壞還不肯定和有爭議。陽光、風、地熱和其它可再生能源無法取代石油作為高能量密度的運輸能源。要取代石油這些可再生能源必須轉換為電（以蓄電池的形式）或者氫（通過燃料電池或內燃）來驅動運輸工具。另一個方案是使用生物質能產生的液體燃料（乙醇、生物柴油）來驅動運輸工具，但是目前的技術還無法讓生質燃料夠環保。總而言之要取代石油作為主要運輸能源是一件非常不容易的事情。