Газы земной коры

Определение "Газы земной коры" в Большой Советской Энциклопедии

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 Газы земной коры, 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 Газы земной коры: 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 м³м³ 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 · 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. – Химический состав газов различного генезиса (в %)

Местонахождение	CO2<	CO	CH4	C2H6  и 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.