27. Классификация природных газов.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

Вопрос генетической классификации газов сложен, так как газы, как правило, благодаря своей миграционной способности обычно не находятся там, где образовались. Образование газов различно и они часто образуют разнообразные смеси.

Первым предложил классификацию газов В. И. Вернадский. Он указывал; что при изучении газов необходимо знать следующие факторы: 1) морфологию природных газов, т. е. формы их нахождения в земной коре; 2) химический состав; 3) историю.

По морфологии природные газы разделяются на:

1. содержащиеся в порах горных пород;

2. свободные (атмосфера),

3. газовые струи — вулканические, тектонические, поверхност­ные;

4. газовые испарения;

5. жидкие растворы газов (газы океанов, морей, рек, различных водных источников);

6) твердые растворы газов (газы, адсорбированные горными породами и минералами).

По истории природные газы В. И. Вернадский подразделил на: 1) газы земной поверхности; 2) газы, связанные с высокой темпе­ратурой; 3) газы, проникающие в земную кору. Под последними подразумеваются газы, проникающие на земную поверхность в связи с тектоническими процессами. Эти тектонические газы В. И. Вернадский подразделил по составу на: азотные; углекислые; ме­тановые; водородные газовые струи; для глубинных зон земной коры — водяные газовые струи, так как вода в условиях больших глубин находится в парообразном состоянии.

A. А. Карцев предложил генетическую классификацию природных газов:

1. космогенные газы,- которые остались от протопланетного облака, из которого образовалась Земля; до наших дней сохранились, по-видимому, только инертные газы — азот и аргон;

2. газы земного генезиса образовались из других веществ в результате различных непрерывно происходящих геохимических процессов; они, в свою очередь, могут быть подразделены на: а) хемогенные; б) радиогенные; в) техногенные — возникшие в резуль­тате деятельности человека; г) биогенные.

Газы различного происхождения образуют разнообразные смеси — газовые ассоциации, определить генезис отдельных компонентов которых не всегда возможно. Поэтому генетическая классификация газов имеет преимущественно теоретическое значение.

Параллельно с процессами образования газов происходят и про­цессы их разрушения, в результате которых вместо газообразных веществ получаются продукты, находящиеся в других фазовых состояниях. Например, при действии кислорода на сероводород образуются твердая свободная сера и жидкая вода.

B. А. Соколовым была предложена классификация природных газов в соответствии с условиями их нахождения в природе и химическим составом (табл.-?).

Газы атмосферы. Свободные газы сосредоточены только в ат­мосфере и в осадочной оболочке Земли. Масса свободных газов атмосферы на порядок превосходит все количество газов стратисферы, в которой масса газов свободных скоплений в залежах составляет лишь небольшую часть.

Газы осадочных пород. Условия нахождения газов в осадочной оболочке Земли весьма разнообразны, поскольку, например, /тем­ пература здесь меняется от отрицательных значений в зонах/мно- голетней мерзлоты до нескольких сотен градусов. Давления также меняются от атмосферного до тысяч атмосфер. Различны /также свойства газосодержащих пород.

ТИП ГАЗОВ	ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ	ВТОРОСТЕПЕННЫЕ КОМПОНЕНТЫ	МИКРОКОМПОНЕНТЫ
Газы нефтяных месторождений	СН4, тяжелые УВ (этан, пропан, бутан и т.д.)	N2, CO2, H2S, He, Ar	Н2, благородные газы (аргон, неон, ксенон, криптон и др.)
Газы газовых месторождений	СН4	Тяжелые УВ, N2, CO2, H2S, He, Ar, Hg	Н2, благородные газы
Газы угольных месторождений	СН4	CO2, N2, H2	Тяжелые УВ, H2S, благородные газы
Газы болотные и торфяные	СН4, Н2, N2	CO2	Н2, СО, N2О, NH3, H2S
Газы соленосных отложений	СН4	H2S, тяжелые УВ	Благородные газы
Газы, рассеянные в породах	CO2, СН4	Н2, тяжелые УВ, H2S, N2	Благородные газы, Не

|

По форме нахождения газов в литосфере различают: 1) свободные (в залежах); 2) растворенные (в водах и нефтях); 3) рассеянные в породах.

Газы подземных вод. В зависимости от пористости все осадочные породы в той или иной степени насыщены водой. В порах породы могут находиться воды, нефть или газ. Однако общее количество нефти и газа незначительно по сравнению с количеством воды. И. О. Брод образно назвал скопления нефти и газа «каплями в море воды».

Рассеянные в породах газы —это газы, находящиеся в физико- и физико-химической связи с твердыми (минеральными и органическими) частями горных пород и внутри них. Они пред­ставляют собой газовый фон осадочных пород. В их составе обычно присутствуют СО₂, N₂ и СН₄ с той или иной примесью тяжелых углеводородов, водорода, благородных и некоторых других газов.