Природные газы
Приро́дные га́зы, совокупность газовых компонентов, встречающихся в свободном (атмосфера Земли, газовые залежи, струи газа в трещиноватых и пористых горных породах, углях), растворённом (в гидросфере, в том числе в подземных водах), сорбированном породами и окклюдированном (газовые гидраты) видах. Количество природных газов в литосфере Земли возрастает в глубь планеты. Общая масса газов в осадочном слое 0,214·1015 т, в верхнем (гранитогнейсовом) и нижнем (гранулито-базитовом) слоях консолидированной земной коры 7,8·1015 т, в верхней части верхней мантии Земли 435·1015 т.
Классификация по происхождению
По происхождению различают в основном вулканические, биохимические, катагенетические, метаморфические, радиогенные (продукты радиоактивного распада, главным образом радон) и воздушные (атмосферные). Вулканические газы поступают из глубин Земли и связаны с дегазацией магмы. Биохимические газы (метан и его гомологи, сероводород, азот, диоксид углерода, кислород, водород и др.) образуются в основном при бактериальном разложении органического вещества и скапливаются в самых приповерхностных частях земной коры, значительное количество газов выделяется в атмосферу. Катагенетические газы (преимущественно углеводородные с примесью диоксида углерода, азота, сероводорода, гелия и др.) – результат преобразования рассеянного органического вещества осадочных пород при их длительном погружении на глубину и одновременном увеличении давления от 9,8 до 245 МПа (от 100 до 2500 ат) и температуры (от 25–30 до 250–300 °C). При дальнейшем повышении давления и температуры породы дают начало газам метаморфизма, а при расплавлении пород – газам возрождения (в основном диоксид углерода, пары воды, оксид углерода, водород, диоксид серы, азот, метан, летучие хлориды и благородные газы). Радиоактивные газы самостоятельных скоплений не образуют. Атмосферные газы, состоящие в основном из азота, кислорода и благородных газов (аргон, криптон и ксенон), проникают в глубь земной коры главным образом в виде водных растворов. В подземных водах в растворённом состоянии находится большая масса горючих газов. Общее количество метана, растворённого в пластовых водах, во много раз превышает его запасы в газовых и нефтяных месторождениях.
Скопления природных газов. Применение
Способность природных газов мигрировать как в свободном, так и в растворённом (в воде и нефти) состоянии обусловливает смешивание газов разного происхождения и состава и их широкое распространение в природе. Из природных газов только природные горючие газы (углеводородные газы) образуют в литосфере крупные самостоятельные скопления и являются объектами добычи. Чисто углекислые и азотные скопления весьма редки и объектами добычи не являются. Скопления чистого гелия в недрах не образуются. Гелий содержат природные газы в основном углеводородного состава, но наиболее высокие его концентрации – в азотных газах, поэтому при обнаружении азотных природных газов проводятся разведочные работы на гелий.