Потому часть лучей света отражается от поверхности керосина, а часть проникает внутрь и отражается от границы воды и керосина, в результате они "накладываюца" друг на друга. Более подробно и в научных терминах Керосин на воде- тонкая пленка, толщина которой все время меняется и неодинакова в разных местах. Цвет каждого участка в точке наблюдения зависит от толщины пленки в нем, так как условие наблюдения максимумов интенсивности света разных цветов зависит от оптической разности хода света, отраженного от керосина, а разность хода зависит от толщины пленки: д=2bncos(a) по-моему. (а- угол преломления, b-толщина пленки, n- показатель преломления) 
Интерференция происходит, если керосин образует тонкую пленку (толщина меньше длины кргерентности). Если слой керосина- сантиметр- разноцветных пятен не будет. Это явление называется интерференцией света в тонких пленках.