La distribuzione dei principali bacini petroliferi dipende dalle particolari condizioni geologiche necessarie alla formzione di grandi giacimenti. I primi luoghi dove andare alla ricerca di idrocarburi sono le aree in cui siano presenti sedimenti marini di mare poco profondo ricchi di sostanza organica, sviluppatisi in ambienti anossici, che costituiscono le rocce madri ideali per gli idrocarburi. Regioni favorevoli alla formazione di riserve importanti sono anche i bacini profondi a rapida sedimentazione come in Europa nella piccola provincia del Bacino Renano o nei Graben del Mare del Nord.
Ma è nelle aree di collisione continentale, che porta alla formazione di catene montuose, che si realizzano in genere le situazioni più favorevoli alla formazione di numerose e importanti trappole strutturali. In queste zone i giacimenti sono spesso molto numerosi e di grande volume: gli enormi bacini petroliferi mediorientali. Importanti giacimenti si trovano anche in aree dove la presenza di livelli di rocce evaporitiche ha portato alla formazione di diapiri salini.
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