要使沉积物中的有机质能够保存下来，需要有特定的地质条件。
大家都知道“水往低处流”的道理。泥沙和有机质是在水的携带下，在一个低洼的地区沉积下来。因此，首要的地质条件就是要有一个低洼的地形。这种低洼地形，根据它的规模大小，分别称为盆地、坳陷、凹陷、洼槽等，并在各个地质历史时期中是不断变化的。若随着地壳的运动继续下沉，它就能继续保持低洼的地形，可以继续接受沉积物，使地层厚度不断增大。若随着地壳运动上升，则低洼幅度就逐渐变小，接受沉积物就少，使沉积的地层厚度变薄。如果升到水面以上，则失去了低洼的形态，不但不接受沉积物了，反而使早先沉积的东西会被风化剥蚀掉。由此可见，不断下沉的盆地或坳陷对有机质的聚集才是有利的。
这里提到了两个因素，一个是地层沉积，另一个是盆地下沉。它们在进行过程中都有一个快慢问题，前者叫“沉积速度”，这与沉积物来源的充足与否有关系;后者叫“沉降速度”，这与地壳运动的强弱有关系。二者要有恰当的配合是最为理想的。如果沉积速度小于沉降速度，就会使洼地内水体的深度相对增大，使有机质的下沉到底的距离加长。这样沉积物受水中氧的作用时间也就长了，对有机质会起到破坏作甩。如果沉积速度大于沉降速度，则洼地的水体会变浅，甚至干枯成为陆地，使有机质暴露在大气中受氧的作用，以致遭到更大的破坏。因此，有利于有机质保存的另一个地质条件，就是两种速度要大体相当，即沉降多少，沉积物就补充多少。这被称为“补偿性的沉积速度”。
要生成石油还有一个必须具备的地质条件，就是缺氧的“还原环境”。这就是要求接受沉积物后的洼地水体能保持封闭或半封闭，或富含有机质的沉积物能迅速被后来的沉积物所覆盖，使之与氧隔绝，防止有机质的氧化和逸散。
现代的生油理论还认为，生物体中的有机质先要转化成一种特殊的有机质，这种特殊有机质叫做“干酪根”，再由干酪根转化成石油。这种转化要在一定的物理化学条件下才能实现，这个条件主要是地下温度。干酪根开始变成石油的温度范围大致是100～130℃，因为地下温度从浅到深是逐渐升高的，早先的沉积物不断被后来的沉积物所覆盖，埋藏也就越来越深，有机质只有在达到一定的埋藏深度时才能转化成石油。
除了温度的因素以外，还与埋藏的时间长短有关，温度和时间两个因素可以互补。也就是说如果温度低一些但埋藏时间较长，或者温度高一些但埋藏时间较短，两种情况对干酪根转化成油的影响效果都是一样的。
可见，生成石油的地质条件是综合性的，它既需要在沉积过程中保持“补偿沉积速度”的条件，又需要使得沉积物能具有缺氧的“还原环境”，还需要有相应的地层温度(即要有一定的地层埋藏深度)的作用等多方面因素的配合，才能有效地生成石油。
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