蔵をイメージした外観の石油の世界館は、原油生成の歴史や石油利用の歴史を紹介する石油資料展示室Ⅰと石油を掘り出すための道具や石油を利用するための道具を展示する石油資料展示室Ⅱで構成されています。両展示室をつなぐ展示ロビーでは、石油掘削に大きな役割を果たした巨大な「上総掘り油井やぐら（かずさぼり ゆせいやぐら）」の模型 （実物の2/3の大きさ）を見ることができます。また、2階の企画展示室では、自然や文化を紹介するさまざまな展示会が開催されます。
■石油資料展示室Ⅰ
太古の昔、恐竜たちが地上を闊歩していた このころに生きていたプランクトンや藻類などの遺骸が深く静かな海底に堆積し、長い年月をかけ地下の熱や圧力により化学変化をおこし、石油に変わりました。 標本や図表を使い石油の歴史・技術をわかりやすく展示しています
■石油資料展示室Ⅱ
石油を掘り当てるための道具や石油を利用するための道具、そして当時の様子から、その時代のいぶきを感じとることができます。
日本の石油王 「中野貫一ものがたり」 弘化3年（1846）、金津村の庄屋の家に生まれた中野貫一は、7歳の時から7年間新潟県医学会の先駆者といわれた本多文明・敬斎父子の家塾で学びました。父の死後、14才にて庄屋職を継ぎ公務を努めるかたわら、明治7年（1874）から本格的に石油事業をはじめ、数々の困難を克服しながら、日本石油・宝田石油と並ぶ大産油業者に成長し、日本の石油王と呼ばれるようになりました。
■上総掘り油井やぐら（かずさぼり ゆせいやぐら）
新津の石油掘削に大きく貢献し、油田発展のために大役を果たした「上総掘り油井やぐら」を実物の2/3の大きさで再現し展示しています。
越の国の燃ゆる水 世界各地で古くから石油は利用されてきました。紀元前2500年頃のエジプトでは、ミイラの防腐剤としてアスファルトが利用されていました。日本でも縄文土器のひび割れの補修にアスファルトが使用されました。そして、天智7年（西暦668年）7月、越国（こしのくに）から「燃ゆる土」と「燃ゆる水」が近江大津宮へ献上されました。これらは、石炭（またはアスファルト）と石油のことと考えられています。この『日本書紀』の記述が、わが国最古の石油に関する記録なのです。
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