ГАЗЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

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 генетич. групп Г. з. к., из к-рых важнейшими являются газы катагенетич., метамор-фич., вулканич., биохимич., радиоактивного и возд. происхождения; остальные группы газов (газы ядерных реакций, газы радиохимич. 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 °С). К катагенетическим газам относится основная масса горючих газов (см. Газы природные горючие).

Табл.1. - Количество и общий состав газов в геосферах Земли (по В. А. Соколову)

масса геосферы в 10¹⁸ т

общая масса газов в 10¹⁵т

среднее сод. газов в %

Масса отдельных компонентов (в 10¹² т)

Геосферы

о₂

N₂

СО,

СН₄

Н₂

H₂S+

+ SO₂

НСl + + HF

Не

Ar

Осадочный слой

2,5

0,214

0,0097

2

76

92

43

0,2

0,8

600

83000

28

"Гранитный" и "базальтовый" слои

26

7 ,8

0,03

500

6300

15

115

200

600

Верхняя мантия

435,0

13000

210000

8600

210000

Табл. 2. - Химический состав газов различного генезиса (в%)

Местонахождение

С0₂

СО

СН₄

С₂Н₆

и выше

Н₂

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, габбродиабаз*

34,2

30,7

35,1

Норильск, порфириты*

23,6

8,9

51,3

16,2

Грязевой вулкан Бог-Бога (Апшеронский п-ов)

1,6

0,4

94,7

0,29

0,3

2,7

Газовое месторождение Ка-радаг (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

* Приведён состав газов, извлечённых из породы при её дроблении.

При дальнейшем повышении температуры и давления породы дают начало газам метаморфизма, а при расплавлении пород - газам возрождения. Осн. состав газов: пары воды, двуокись углерода, окись углерода, водород, сера, двуокись серы, метан, азот, редко инертные газы и летучие хлориды.

Вулканич. газы в основном идут из глубин Земли и связаны с дегазацией мантии (см. Вулканические газы).

Биохимич. газы образуются при бактериальном разложении органич. 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. Самостоят, скоплений газы этой группы не образуют (см. Гелий).

Газы воздушного происхождения представляют собой газы атмосферы, проникшие в глубь земной коры гл. обр. в форме водных растворов. Они состоят из азота, кислорода и инертных газов (аргон, криптон и ксенон).

По химич. составу выделяются три осн. группы Г. з. к.: углеводородные, азотные и углекислот-н ы е. 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*10¹⁶ м³.

Значит, количество углеводородных газов связано с органич. веществами, как рассеянными в осадочных породах, так и образующими ископаемые угли, к-рые содержат много метана (до 50 и более М³/т). Газы могут выделяться из подземных вод и создавать самостоят, 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 катагенетич. происхождения.

Лит.: Козлов А. Л., Проблемы геохимии природных газов, М.- Л., 1950; Соколов В. А., Геохимия газов земной коры н атмосферы, М., 1966.

Н. Б. Вассоевич.