nameTemp> Газы земной коры, газы, встречающиеся в земной коре в свободном состоянии, в виде раствора в воде и нефти и в состоянии, сорбированном породами, особенно ископаемыми углями. Количество газов в геосферах Земли возрастает в глубь планеты (табл. 1). В зависимости от существа газообразующих процессов различают до 9 генетических групп Г. з. к., из которых важнейшими являются газы катагенетические, метаморфические, вулканические, биохимические, радиоактивного и воздушного происхождения; остальные группы газов (газы ядерных реакций, газы радиохимического происхождения и газы подкоровых глубин) имеют в условиях земной коры второстепенное значение.
Газы катагенетического происхождения (см. Катагенез в литологии) возникают в результате преобразования органического вещества, заключённого в осадочных породах, при их погружении на глубины и одновременном увеличении давления от 10 до 200-250 мн/м2 (от 100 до 2000-2500 атм ) и температуры (от 25-30 |С до 250-300 |C). К катагенетическим газам относится основная масса горючих газов (см. Газы природные горючие ) .
При дальнейшем повышении температуры и давления породы дают начало газам метаморфизма, а при расплавлении пород - газам возрождения. Основной состав газов: пары воды, двуокись углерода, окись углерода, водород, сера, двуокись серы, метан, азот, редко инертные газы и летучие хлориды.
Вулканические газы в основном идут из глубин Земли и связаны с дегазацией мантии (см. Вулканические газы ) .
Биохимические газы образуются при бактериальном разложении органических веществ и реже при восстановлении минеральных солей. К ним относятся метан и его гомологи (этан и др.), двуокись углерода, сероводород, азот, кислород, редко водород и др. Эта группа охватывает большую часть газов, выделяющихся в атмосферу или образующих скопления в самых верхних частях земной коры.
Радиоактивные газы возникают в процессе распада радиоактивных элементов. К ним относятся гелий, недолговечные эманации радия, тория и др. Самостоятельных скоплений газы этой группы не образуют (см. Гелий ) .
Газы воздушного происхождения представляют собой газы атмосферы, проникшие в глубь земной коры главным образом в форме водных растворов. Они состоят из азота, кислорода и инертных газов (аргон, криптон и ксенон).
По химическому составу выделяются три основных группы Г. з. к.: углеводородные, азотные и углекислотные. Особые свойства газов - их большая способность мигрировать как в свободном, так и водорастворённом состоянии - обусловливают смешивание газов разного происхождения и вместе с тем их широкое распространение в природе (табл. 2).
Огромная масса горючих (углеводородных) газов находится в растворённом состоянии в подземных водах. Среднее содержание метана в подземных водах Западно-Кубанского прогиба колеблется от 1 м3\м3 до 10 м3 / м3 . Общее количество метана, растворённого в пластовых водах, во много раз превышает все его запасы в газовых и нефтяных месторождениях и составляет, по Л. М. Зорькину, n T 1016 м3
Значительное количество углеводородных газов связано с органическими веществами, как рассеянными в осадочных породах, так и образующими ископаемые угли, которые содержат много метана (до 50 и более м3/т ) . Газы могут выделяться из подземных вод и создавать самостоятельные сухие скопления лишь в тех случаях, когда упругость растворённых газов превышает давление воды на соответствующей глубине. Поэтому все залежи свободного газа образованы в основном газами катагенетического происхождения.
Табл. 1 - Количество и общий состав газов в геосферах Земли (по В.А. Соколову)
Геосфера
Масса геосферы (в 1018 т)
Общая масса газов (в 1015 т)
Среднее содержа-
ние газов (%) Масса отдельных компонентов (в 1012 т)
O2
N2
CO2
CH4
H2
H2S+ SO2
HCl+ HF
He
Ar
Осадочный слой
2,5
0,214
0,0097
2
76
92
43
0,2
0,8
_
28
600
'Гранитный' и 'базальто-
вый' слои
26
7,8
0,03
_
500
6300
15
115
200
600
28
600
Верхняя мантия
_
435,0
_
_
13000
210000
_
8600
210000
83000
28
600
*Приведён состав газов, извлечённых из породы при её дроблении.
Табл. 2 . v Химический состав газов различного генезиса (в %)
Местонахождение CO2
CO
CH4
C2H6и выше
H2
SO2
N2 Ar
H2S
Вулкан Этна
28,8
0,5
1,0
-
16,5
34,5
18,7
-
Кисловодск, Нарзан
92,13
0,37
-
-
-
-
7,3
0,129
-
Норильск, габбродиазбаз*
34,2
-
30,7
-
-
-
35,1
-
-
Норильск, порфириты
23,6
-
8,9
-
51,3
-
16,2
-
-
Грязевой вулкан Бог-Бога (Апшеронский полуостров)
1,6
0,4
94,7
0,29
0,3
-
2,7
-
-
Газовое месторождение Карадаг (пласт VII-а) (Азербайджан)
0,19
-
97,72
2,09
-
-
-
-
-
Газовое месторождение Лак (Франция)
9
-
74
2
-
-
-
-
15
Нефтяной попутный газ из мезозойских отложений Западного Предкавказья
7,68
-
84,57
6,54
-
-
1,2
0,52
0,01
Лит.: Козлов А. Л., Проблемы геохимии природных газов, М. - Л., 1950; Соколов В. А., Геохимия газов земной коры и атмосферы, М., 1966.
Н. Б. Вассоевич.