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有机地球化学的核心是油气地球化学。实际上，油气地球化学的开始即是有机地球化学的开始，并一直是有机地球化学的主要推动力。油气地球化学的主要任务是在油气地质理论的基础上，应用化学原理和观点研究油、气生成、运移、聚集和转化的地球化学作用和过程，阐明石油地球化学的基本原理和规律以及研究将它应用于油、气勘探(以致开发)的实用技术和方法。油气地球化学的发展是与石油天然气工业发展密切相关的，油气勘探开发的需求催生了油气地球化学，反过来油气地球化学的发展促进了油气勘探开发。