Одним из наиболее сложных природных процессов является превращение органического вещества – продукта жизнедеятельности флоры и фауны, которое завершает свой путь преобразования погребенным либо в водоемах, либо в осадочных породах.

Остатки различных организмов, продукты их жизнедеятельности состоят из белков, углеводов, жиров и т.д. Углеводороды же встречаются крайне редко и в незначительных количествах. По мере погружения осадков общая направленность процессов преобразования органического вещества состоит в накоплении веществ, устойчивых к действию бактерий. Активная деятельность микроорганизмов проявляется в интенсификации биохимических процессов и усреднении состава органического вещества осадков, которое и может явиться исходным материалом образования нефти. Все это является основным положением органической теории происхождения нефти. Одним из ее основателей считается М. В. Ломоносов. Значительный вклад в ее становление внесли Н. Д. Зелинский и И. М. Губкин.

Основные процессы преобразования погребенного в осадочных породах органического вещества происходит после погружения (либо в процессе погружения) на значительные глубины, где под воздействием теплоты, давления и каталитического действия горных пород органическое вещество превращается в углеводороды нефти. Поэтому-то и сам процесс преобразования рассеянного органического вещества в этих условиях принято называть термокаталитическим.

Приведенная схема преобразования органического вещества при его погружении может быть представлена следующими этапами:

1) бактериологический гидролиз клетчатки, белков, жиров;

2) термокаталитические преобразования жирных кислот, спиртов, кетонов и т. д. в углеводороды.

Горные породы, представленные в своем большинстве алюмосиликатами, могут ускорять реакции циклизации, дегидратации, гидрирования и др. Так, продукты, содержащиеся в хвойных растениях, при контакте с типизированной глиной, образуют углеводороды. Н. Д. Зелинский выполнил целый комплекс исследовательских работ по превращению холестерина, жирных кислот в присутствии хлорида алюминия. Единственными продуктами этих преобразований были углеводороды.

Была предложена следующая схема последовательных преобразований исходного органического вещества осадочных пород в углеводороды нефти:

1. Исходное органическое вещество данных осадков – сапрпель С12Н18О6 – теряет воду и оксид углерода (IV), переходя в соединение, обедненное кислородом.

2. Полная потеря кислорода в результате декарбоксилирования приводит к образованию углеводорода.

Вот это последнее вещество должно стать исходным продуктом для получения нефти. Погребенное вещество не может непосредственно превратиться в углеводороды. Для этого ему необходимо пройти длинный путь, чтобы сформировалась нефть.

Источником образования нормальных углеводородов и их изомеров могут быть аминокислоты – структурные элементы белка:

Источником ароматических углеводородов могли служить ненасыщенные карбоновые кислоты, имеющие длинные цепи с чередующимися двойными связями:

Из клетчатки синтез углеводородов, вероятно, осуществлялся за счет реакций декарбоксилирования и восстановления.

Большую роль в процессах образования углеводородов играет реакция гидрогенизации. Гидрогенизация кислот, различных жиров, клетчатки приводит к образованию смеси углеводородов.