Классификации природных газов по условиям (формам) нахождения в природе
В наиболее общем виде выделяются следующие три формы существования природных газов:
1) свободные газы атмосферы;
2) водорастворенные газы гидросферы (океанов, морей, озер, прудов и рек);
3) газы земной коры.
Газы этих форм постоянно взаимодействуют, то есть переходят из одних условий существования в другие.
Наиболее разнообразны условия нахождения газов в земной коре, где они находятся в двух основных формах: рассеянной и концентрированной (табл. 4).
Рассеянные формы газовсодержатся в открытых и закрытых порах горных пород, сорбированы минеральной частью пород и рассеянным ОВ, растворены в пластовых водах и микронефти.
Концентрированные формы газов являются объектами поисково-разведочных работ и разработки. Находятся они в газовых скоплениях, растворены в залежах нефти и в пластовых водах.
Например, Уренгойское газовое месторождение содержит 10 трлн. м3 свободного газа, нефтяные месторождения Большой Бурган и Гавар содержат более 10 млрд. т извлекаемых запасов нефти каждое. В нефтях этих месторождений растворено по 1 трлн. м3 газов. Огромные объёмы газа существуют в виде залежей твёрдых газовых гидратов на дне Мирового океана.
Таблица 4. Формы нахождения природных газов в земной коре
| Рассеянные формы | Концентрированные формы |
| Растворенные в пластовых водах | Залежи свободных газов; например, Уренгойское газовое месторождение содержит 10 трлн. м3 газа |
| Растворенные в микронефти (протонефти) | Растворенные в залежах нефти; например, нефтяные месторождения Большой Бурган и Гавар содержат по 1 трлн. м3 газа, растворенного в нефти |
| Содержащиеся в открытых и закрытых порах горных пород в свободном состоянии | Водорастворенные газы пластовых вод, при их высоком газосодержании, порядка 5-10 м3 на 1 м3 или на 1 т. воды |
| Сорбированные минеральной частью горных пород | Сорбированные торфами, углями и горючими сланцами |
| Сорбированные рассеянным органическим веществом осадочных пород | Залежи газовых гидратов |
| Поглощенные (окклюдированные) микроскопическими полостями минералов | Газовые струи (проявления) из магматических очагов, грязевых вулканов, разрушающихся газовых залежей |
Генетические классификации природных газов. Газы образуют различные смеси, в которых определить генезис отдельных компонентов не всегда возможно. Существует много генетических классификаций газов, в которых выделяется различное количество генетических классов и типов газов. В таблице дано сопоставление наиболее известных схем генетических классификаций, которые показаны в ней в несколько упрощённом виде. Наиболее краткой из них является классификация газов В.И. Ермакова и др. (1990), в которой все природные газы разделены на три большие группы: биогенную, литогенную и органолитогенную.
Таблица 5. Сопоставление схем генетических классификаций природных газов разных авторов
| А.Л. Козлов (1950) | |||
| А. Газы земной коры | Б. Газы миграционного характера | ||
| 1. Биохимические: СН4, СО2, СnН2n+2, N2, H2S, O2, NH3 и др. | 1. Космического происхождения: все инертные газы | ||
| 2. Природных химических реакций (обменного разложения): СО2, H2S и др. | 2. Воздушного происхождения: N2, O2, инертные газы | ||
| 3. Метаморфического происхождения: СО2, H2S, СН4, СnНm, СО, N2, НСl, НF, NH3, В(ОН)3, Сl, SО2, Н2, сульфиды, хлориды | 3. Магматические (газы подкоровых глубин): вероятно, те же, что и газы метаморфического происхождения | ||
| 4. Радиоактивного происхождения: Не, эманации радия (Rа), тория (Тh), Ar, Хе | |||
| 5. Радиохимического происхождения: H2, O2, СН4, СО, СnН2n+2, СО2 и др. | |||
| 6. Ядерных реакций: все элементарные газы | |||
| И.В. Высоцкий (1954) | |||
| А. Газы, формирующиеся в земной коре: 1. Биохимические: СО2, Н2О, СН4, СnНm 2. Литологические: СО2, газы вулканических извержений H2S 3. Радиоактивные Не, О2, Н2, СО, СО2, СН4, СnНm | Б. Циркуляционные газы: 1. Атмосферные: N2, О2, СО2 | В. Реликтовые (космические) газы: 1. Космические (?): редкие инертные газы | |
| А.А. Карцев (1969) | |||
| Газы земного генезиса | Космогенные газы | ||
| 1. Хемогенные газы: СО2, H2S и др. | 1. Инертные газы: N2, Аr | ||
| 2. Радиогенные газы: Не, Аr и др. | |||
| 3. Биогенные газы: О2, Н2, H2S и многие др. | |||
| 4. Техногенные газы: СО2 и др. | |||
| М.И Суббота и А.В. Романюк | |||
| Ì. Биохимические газы: СО2, СН4, N2, СО, N2О, NО2, Н2, NН3, H2S, С2Н4, О2 | |||
| ÌÌ. Газы химического генезиса:СО2, СН4, СО, СnН2n, Н2 и др. | |||
| ÌÌÌ. Газы дегазации мантии: СН4, Н2, NН3, N2, СО2, SО2, H2S, СО, Н2О и др. | |||
| ÌV. Газы радиоактивного распада и радиохимического генезиса: Не, Ar, Rn, Н2, О2 | |||
| V. Газы, образующиеся под воздействием космических лучей: Н, Не, Н2, О2, N2, О3 | |||
| В. И. Ермакова и др. (1990) | |||
| Биогенные: О2, СО2, СН4, N2, H2S, NH3, С2Н6, С3Н8, С4Н10 | Органолитогенные: СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10, СО2, Н2, H2S и др. | Литогенные: СО2, Н2, H2S, Не, Ar, Xe, SO2, N2, CO, HCl, HF, Cl, NH3 Rn и др. | |
1. Биогенные газы образуются в результате жизнедеятельности различных организмов, а также разложения и преобразования органических и минеральных веществ в биосфере.
2. Органолитогенные газы образуются при термической деструкции (углефикации) ОВ в зоне катагенеза и метагенеза, вплоть до исчерпания его продуктивности и превращения в графит.
3. Литогенные газы образуются в результате физико-химических и радиоактивные процессов в минеральном скелете водонасыщенных осадочных пород в зоне катагенеза, метагенеза и метаморфизма, а также в магматических породах земной коры и мантии.