蓝藻
大量的地质证据表明，在大约24亿年前太古代晚期的数亿年时间里，地球大气和浅海区域大量氧气开始聚集，被称为“大氧化事件”，这是因为大量蓝藻通过光合作用吸收空气中的二氧化碳，将碳固定在它们体内并向空气中释放氧气。这些远古藻类和浮游动物死亡后沉入水底，经过数亿年的堆积和几十亿年的地质变化，这些成分复杂的有机化合物的混合物慢慢变成今天被称为“干酪根（Kerogen）”的固体物质。
一块富含干酪根的油页岩，它上面有一条鱼的化石
干酪根是原始藻类、浮游生物和原始陆地植物固定地球大气层中碳的证据，它固定了超过10¹⁶吨（约1.5亿亿吨）元素碳，这些有机物质聚集在地下深处原始的沉积岩中，当其中一部分在地壳中被加热到合适的温度时（油窗：50-150 °C，气窗：150-200°C，两者都取决于烃源岩加热的速度），某些类型的干酪根会释放原油或天然气，形成油田或气田。
由此我们知道，石油和天然气本身就是地球碳循环的其中一个产物。
从地下抽取石油的“磕头机”
在地球历史的每一个地质时期，都有藻类和浮游生物沉积演化所形成的石油，从这个角度看，地球的石油储藏应当是源源不绝的。今天的渔民们不喜欢大量繁殖的水藻和浮游生物，它们会大量消耗浅层海水中的氧，导致鱼类死亡绝收，但十数亿年之后，这些海藻有可能就是后人的石油。
海洋表面大量繁殖的藻类，这种现象在许多地方都有发生
我此前在《》一文中介绍了煤炭的来源，陆地上繁茂的植物在死亡之后慢慢堆积，将它们从空气中吸收的碳固定在地面，随着漫长岁月的地质演化，这些死亡植物在被微生物降解前变成泥碳，进而演化为III型干酪根，也就是我们通常所说的煤炭。
地球表面的碳循环与大量微生物、动植物的生长繁衍密不可分。植物和藻类通过光合作用将空气中的二氧化碳转化为体内的有机碳，当它们死亡时，这些有机碳的大部分被保存在地面、深埋进泥土、进入地壳，然后变为泥炭和煤；动物和浮游生物通过吃植物和藻类完成碳的转移，它们会呼出二氧化碳，同时也会将一部分碳转化为碳酸盐固定下来，当大量浮游生物的尸体沉积到海底深处，加上某些种类细菌协助分解，它们有机会转化为干酪根或石油。大约有2万亿吨的碳被储存在生物圈、化石燃料中元素碳的存量达到4.13万亿吨，这比空气中的碳要多得多。
