二氧化碳和水从地下喷出形成大气和海洋
生命的出现改变了地球面貌大约40亿年前，在地球表面的海洋与湖泊中诞生了最早的单细胞生命，这些原核生物不需要氧气就能生存。到了大约35亿年前，地球上出现了一种更高等级的单细胞生物——蓝藻细菌，这种细菌吸入二氧化碳，再通过光合作用释放出氧气，氧气释放到水里后与游离的金属（主要是铁）产生氧化物，今天绝大多数的铁矿就是那个时候产生的。
细菌和藻类制造氧气固定了碳产生氧气改变了地球
当水里的金属原子差不多耗尽，氧气就从水里释放到空气中，大气的二氧化碳和甲烷越来越少，氧气越来越多。水里大量的厌氧细菌都被氧气给毒死了，这就是地球历史上的第一次“大氧化事件”，又被称作“氧气大屠*”。三十多亿年间海洋和湖泊里的细菌去哪了？它们死后都沉到了水底。由于水中氧气含量极低，它们不会腐烂，也没有别的生物吃掉它们，这些细菌和藻类携带着亿亿吨计的碳一点点沉积、被沙土和矿物质掩埋起来。
细菌和藻类清除了空气中的二氧化碳、制造出氧气、净化了海洋与湖泊的水质，也为更高级生命的出现和演化创造了条件。
寒武纪海洋生物大爆发
沉积和板块运动制造石油随着大量泥沙倾泻，水底沉积的物质被越埋越深，在亿万年的时间里埋深达数百甚至几千米。地球的中心是一颗炙热的大铁核，它的温度高达5000℃。地心强大的热力使地幔物质翻滚对流，地幔又推着地球表面的地壳来回移动。一部分地壳被挤压到另一块地壳的下面，在高温高压下，沉积的细菌残骸发生了变质。
地质学家们对一种名为“干酪根”的沉积岩十分感兴趣，干酪根是一种黑色或棕色的石头，又被称为油母质。顾名思义，这是一种可以产生石油的石头，它实际上就是古代生物残骸在地底高温高压下经亿万年变性的产物。
沉积岩中的干酪根上有古代水藻痕迹
科学家在形成时间比较短的油母质中发现了大量的动植物化石，主要是远古时期的水草和鱼类的残骸。而更早期的油母质中却什么也找不到，因为细菌太小，它们的个头普遍在1微米以下，在亿万年的高温高压下，糖类、脂肪酸和氨基酸被分解清除，细菌化为乌有，仅剩下高分子含碳有机混合物存留在岩石缝隙中。如果地下的温度合适，一部分油母质会分解，释放石油或者天然气。
