2.2.14. 1956 -Классификация природных газов по
advertisement
Академия наук СССР Геохимия , % !" > 7 . № 8, 1956 К. П. Флоренский К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П Р И Р О Д Н Ы Х ГАЗОВ ПО П РИ ЗН А К А М , Д И А Г Н О С Т И Р У Ю Щ И М ИХ П Р О И С Х О Ж Д Е Н И Е , 1. ГА ЗЫ Г И П Е Р Г Е Н Н О Г О ТИ П А '9 J 6 ГЕОХИМИЯ № 8 К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П Р И Р О Д Н Ы Х ГА ЗО В П О П Р И ЗН А К А М , Д И А Г Н О С Т И Р У Ю Щ И М ИХ П Р О И С Х О Ж Д Е Н И Е 1. ГАЗЫ ГИПЕРГЕННОГО ТИПА К. П. Ф ЛОРЕН СКИ Й Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР, Москва Вопрос о рациональной классиф икации природных тел имеет б о л ь­ шое принципиальное значение, так как та или иная классиф икационная схема, принятая для работы, по сущ еству предопределяет собой основное направление исследования. С тавя вопрос о классификации природных газов, в 1931 г. В. И. Вернадский [1] пишет: «Н аучн ая классиф икация есть эмпирическое построение, а не построение чисто логическое или математическое. Н еобходимо построить систему так, чтобы все их (газы ) можно было всегда точно и удобно найти, в каж дом случае точно опре­ делить и поставить сколь возм ож но менее субъективно на место, т. е. в установленную систему тел... К лассиф икация естественных тел есть не самоцель, а орудие научной работы. О на нуж на и необходима постольку, поскольку она научной работе помогает». Д ругими словам и,— классиф икация интересует нас постольку, по­ скольку он а отвечает практическим запросам при оценке явлений. С этой точки зрения классиф икация долж на быть построена по наиболее х а р а к ­ терным, хотя бы д а ж е разнородным признакам, выделяю щ им интересую­ щее нас природное явление, т. е. всякая классиф икация д олж н а быть до некоторой степени определителем. П ри изучении природных газов усилия исследователей направлены, с одной стороны, к выявлению сущ ности отдельных газообразую щ их про­ цессов, а. с другой стороны, к выделению характеризую щ их эти процессы признаков, которые долж ны быть включены в классификацию и на кото­ рые следует обращ ать особое внимание. В настоящ ее врем я первая часть зад ач и находит свое отраж ение в генетической классификации, но вторая явно отстает от практических требований геологов и геохимиков. Генетическая схем а классификации нуж на д л я полного обзора газо ­ образую щ их процессов и сравнительной оценки их роли в геохимии. И з генетических классификаций у нас пользую тся распространением классификации Белоусова [2] и К озлова [3], недостатком которых явл яет­ ся слишком больш ая схематичность. В 1954 г. Суббота [4], уклонившись от чисто генетического принципа, д ал детализированную схему, введя ценные характеристики отдельных классов по составу газов. О днако трудно согласиться с его упрощением основного подразделения газов по типам газообразования. П рактически очень важ н о подразделение газов на два генетических ряда: 1) газов локализованного характера, сравнительно мало подвиж ­ ных и образую щ их местные скопления, и 2) газов циркуляционного типа, имеющих очень широкое, «повсеместное» распространение, близкое к р ас­ сеянию. Этот ряд необходимо вы делять в генетической классификации, так как его роль сказы вается во всех газах и это надо все врем я помнить во избеж ание постоянных повторений. В ряде случаев газы этого ряда даю т ценные диагностические признаки. К.„П. Ф Л О Р ЕН С КИ Й О днако генетическая классиф икация по своему сущ еству остается умозрительной системой, недостаточно применимой д л я практического использования. Отнесение газа к тому или иному месту в системе не вы ­ текает из свойств газа как такового, а в значительной мере субъективно или требует полного знания всей геологической обстановки газооб разо­ вания и газопроявления. П ри изменении взгляда на роль того или иного процесса в формировании конкретного газа его место в системе меняется очень резко. Природны е газы являю тся смесью различны х г а ­ зовых компонентов (м ин ералов), часто чуж дых генетических типов, и о т­ несение газовой ассоциации к тому или иному типу зависит от н ап р ав ­ ленности изучения. Все это вы зы вает необходимость пользования морфологической 'клас­ сификацией в практической работе. Ж елательно, чтобы н а основании четких морфологических (по лю бому признаку) отличий можно было определять условия происхождения газа; к этому приходят все исследо­ ватели, работаю щ ие с конкретными газами. В основу такой классификации не м ож ет быть полож ено ф орм альное разделение газов по составу, например по принципу треугольника N 2— С Н 4— С 0 2, т а к как близкий общий состав могут иметь газы совер­ шенно различны х условий образования, и так ая классиф икация м ало обещ ает по своим практическим выводам. С другой стороны, например, сероводород или гелий, представляя важ ную часть газовой смеси, никогда не составляю т основу природного газа по составу. Часто бы вает важ н о подчеркнуть наличие какого-либо интересного процесса, идущ его на фоне господствующих газов, например примесь биогенных газов к газам воздуш ного происхождения и т. д. П о­ этому в р яд е случаев целесообразно вы делять смеси газов именно по интересующ ему нас микрокомпоненту, когда основной состав газа я в ­ ляется побочным или мало характерны м. В есьма затруднительно разделение газов по зонам их образован ия (газы атмосферы, почв, литосферы и т. д .), т а к к ак условия поверхност­ ных газопроявлений обычно не позволяю т реш ить этот вопрос одно­ значно. К аж ды й природный газ м ож ет находиться в т р е х ф о р м а х : в виде свободного газа, растворенным в воде (редко в нефти) и сорбирован­ ным твердыми телам и литосферы. В тех случаях, когда соотношения меж ду этими формами вы раж аю тся законам и ф азового равновесия, эти формы долж ны рассм атриваться совместно. М ы сделали попытку представить классиф икацию , в основу которой положены характерны е отношения м еж ду'ком понентам и газовой ассоциа­ ции, позволяю щ ие определить условия газообразования. К ак первая п о­ пытка такого рода, она д ал ека от полноты, и, возможно, нуж дается в зн а­ чительном дополнении ряда подразделяю щ их признаков. Н есмотря на это, мы убеждены, что такой характер классификации, построенной по принципу определителя, наиболее отвечает практическим зап росам геолога-газовика, т а к как лучш е других позволяет разобраться в характере газопроявлений и подчеркивает необходимость изучения признаков, х а ­ рактеризую щ их особенности процессов образования газов в определен­ ных условиях. В отличие от других принципов классификации мы счи­ таем возможны м н азвать ее д л я краткости д и а г н о с т и ч е с к о й классификацией. Здесь мы помещ аем лиш ь наиболее типичные из газов платф орм ен­ ного типа, гипергенного происхождения, соверш енно не касаясь газов, связанны х с тепловым полем Зем ли и характеризую щ их метаморфиче­ ские явления. Н ам и рассм атриваю тся п араллельно свободные и раство­ ренные газы ; газы сорбированны е почти не изучены. П о мере возможности характеризую щ ие парам етры нами подбирались таким образом, чтобы при определении газовой ассоциации мож но было К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П Р И Р О Д Н Ы Х ГА ЗО В 57 установить происхождение как основного, так и второстепенных компо­ нентов газовой смеси. Н аиболее трудными д л я диагностики являю тся случаи различного см е­ шения природных газов и видоизменения их в процессе продвижения к поверхности. Н екоторые из таких возможностей учтены, но, вообще говоря, эти процессы требут специального изучения. Схема диагностической классификации гипергенныз.?газов Свободные газы Генетические классы по типичным характеристикам состада Н а рисунке видна принципиальная схема диагностической классиф и­ кации газов гипергенного происхождения; в таб ли цах характеристики свободного и растворенного газа помещены рядом д л я удобства сравн е­ ния. Д л я точного определения соотношений газовы х компонентов необхо­ дим о каж ды й р аз учитывать условия ф азового равновесия газов. Т ак как практически это не всегда возможно, мы старались д ать более широкие интервалы величин. П од «свободными» газам и мы подразумеваем т а к назы ваем ы е «спон­ танные» газы , выделяю щ иеся в свободном виде на поверхности земли. Д ан ны е здесь соотнош ения компонентов отвечаю т случаю , когда газ по­ падает на поверхность из газового месторождения, где он находился в свободном виде, или вы деляется из водного раствора в небольшом коли­ честве, не производя значительной дегазации воды, т. е. при соотношении дебитов газа и воды менее 5 : 1000. П од «растворенными» газам и мы понимаем газы , которые практиче­ ски полностью выделены из водного раствора вакуум ированием или н а­ греванием его, без фракционированного выделения газа; теми ж е соотно­ шениями следует пользоваться, если газ самопроизвольно вы деляется из воды в больших количествах, причем происходит естествейная дегазация воды, т. е. при соотношении дебитов газа и воды более 1 :2 . П ри промежуточных соотношениях газа и воды следует пользоваться переводными коэффициентами, к ак показано нами в предыдущей работе [5], исходя из формулы д л я пары газов А и В: ^1А Vib “ / аВ + п \ Ув U A + « r где Vi — приведенный объем компонента в газовой фазе; V — приведен­ ный объем компонента, находящ егося в системе газ — ж идкость; а — крэф- К. П . Ф Л О РЕ Н С К И Й 58 фициент растворимости Бунзена; п — соотношение дебитов газа и воды, принимая дебит воды за единицу. П о соотношению Не/А г 1 природные газы здесь подразделяю тся по сущ еству на две основные группы: современных и древних газов. В ерх­ нюю границу «древних» газов мы старали сь провести так, чтобы она захвати ла границу образования нефтяных месторождений, т. е. прибли­ зительно соответствовала дочетвертичным газам . При таком п одразделе­ нии образуется промеж уточная группа, которая заклю чает в себе как четвертичные ископаемые газы , так и смеш анные газы, произошедшие в результате поверхностного смешения древних, дочетвертичных, глубин­ ных газов с современными поверхностными. Д л я удобства пользования принята логариф м ическая ш кала, которая носит несколько условный характер. Строго говоря, современные газы характеризую тся Н е/А г = 0,250% д л я свободных и 0,075% — для раство­ ренных газов. СХЕМ А Д И А ГН О С ТИ Ч ЕС К О Й КЛАССИФ ИКАЦИИ П Р И Р О Д Н Ы Х ГАЗОВ2 1. ГАЗЫ ГИПЕРГЕННОГО ТИПА, СВОБОДНЫЕ И РАСТВОРЕННЫЕ В ВОДЕ Газопроявления на геологических платформах; развиты в зоне гипергенеза; учас тие метаморфических процессов маловероятно и ими можно пренебречь. Газы метамор­ физма (возрождения) отсутствуют. Газы и воды образуют выходы на поверхность земли или в скважинах. СВОБОДНЫЕ ГАЗЫ РАСТВОРЕННЫЕ ГАЗЫ Таблица I. Не/Аг < 0 ,4 % Не/Аг < 0 ,0 9 % —Современные (поверхностные) газы 1. Горючие: А. Метановые. Б. Иного состава 2. Негорючие: А. Азотные. Б. Кислородные. Углекислые Таблица II. Не/Аг 0,4% - 4 % Не/Аг 0,09 — 0,9% — Смешанные ( и четвертичные) газы 1. Горючие: А. Метановые. Б. Иного состава 2. Негорючие: А. Азотные. Б. Углекислые Таблица III. Не/Аг > 4 % ' Не/Аг > 0 ,9 % — Древние (дочетвертичные, глубинные) газы 1. Горючие: А. Метановые. Б. Иного состава 2. Негорючие: А. Азотные. Б. Углекислые. В. Иного состава Таблица I . СОВРЕМЕННЫЕ (ПОВЕРХНОСТНЫЕ) ГАЗЫ Связаны с поверхностной водой Р астворен н ы е газы С вободные газы Не/Аг < 0.09% Не/А г < 0,4% 1. ГОРЮ ЧИЕ А. а. ТУВ/СН4 < 1 0 ' 3%, обычно отсутствуют Метановые ТУВ/СН4 < 1 0 - 2 % обычно отсутствуют 1 Ом. все примечания в пояснениях к таблицам в конце статьи. КЛ А С С И Ф И КА Ц И Я П Р И Р О Д Н Ы Х ГА ЗО В С вободны е газы Р астворен н ы е га зы Не/Аг<Г0,4% Н еА г/<0,09% 59 Примесь N 20 10 3 — Ю-2 % A r/N 2 > 1,4% N20 10~3 — 10~а мл/л воды A r/N 2 > 3,0% В равновесии только с иловой водой, а не водой источника или водоема В иловых, гри;онных в о/ах, под льдом, в стоячих и малодебитных источниках Мощное развитие органического ила или гниющих остатков Присутствие С14 Характерно отсутствие равновесия с свободном газом, с преобладанием в последнем СН4; совместное при­ сутствие СН4 с 0 2; обратная зави­ симость газонасышенности от дебита или объема водоема Отсутствие связи с характером воды — Иловые и болотные газыЗА По составу близки, часто содержат повышенное количество N*, связаны с торфяными отложениями — Торфяные газы Б. Иного а. Содержат СО, C2H 2n, S 0 2 Сопровождается NH4C1, S Обычно содержат 0 2 Рассеянные выходы по площади или трещинам Почва I м ?ет повышенную температуру состава Содержат СО, С2 Н2п Вода имеет кислую реакцию Повышенная температура Обычно сухие выходы —Газы подземных пожаров б. «Запахи» сложного состава Эфирные масла, терпены, кетоны и т. д. с концетрацией до нескольких процентов, обычно как примесь к воздуху; очень разнообразны, требуют изучения Обычное содержание горючих газов в подпочвенном газе 2 — 4-10_4% N20 присутствует Требуют изучения —Поверхностные биогенные газы 5 в. H2S—служит показателем Быстро окисляется; неустойчив; резко восстановительной среды обнаруживается по запаху воды, и анаэробных процессов, обычно при содержании в воздухе ~ 2 - 10~4% не более 10' 3 — 10-2% г. Н2 и СО — широко возникают. То же; требуют изучения но тут же окисляются микроорганизмами Требуют изучения —В почвенных и иловых га ,ах 2 НЕГОРЮ ЧИЕ А. Азотные a. Ar/Ns 1 ,4 —0,9% N20 10-3—10 2% (СН4 10-4—10-2)% С 0 2 0 ,1 —2% типично О*<20% Рассеяны или выделяются отдельными пузырьками A r/N2 2 ,0 - 3 ,0 % N20 10_3—10~а мл/л воды 0 2<34% С 0 2> 2 % Газосодержание 15—30 мл/ л воды В зоне сезонных колебаний уровня грунтовых вод К. П. Ф Л О РЕН С КИ Й 60 —Почвенный воздух б. Состав близкий Отдельные скопления до тысяч кубометров. Иногда дают мощное газовыделение То же Характерными являются скопления в зоне сезонных колебаний уровня грунтовых вод —Газы сезонного погребения (захороненный воздух)6 в. Ar/N2<C0,y% Ar/N2<C2,0% N2> 2 0 м л / л воды — Биогенный азот7 Б. К и с л о р о д н ы е В открытых водоемах при t 20°С Состав растворенного газа в равнове­ сии с воздухом в процентах: N 2—63,0; Аг—1,62; СОа—1,37; H e (+ N e )—1,2-10“*; A r/N 2—2,52; Н е/А г—0,074; 0 2—33,8 (переменно) Газосодержание—при t 20°—19,2 мл/л Газосодержание при 0°—29,6 мл/л в пресной воде a. A r/N 2 1,4—0,9% 0 2< 21 % Не/Аг—0,247% Характерные изотопные соотношения атмосферы N14/N 15—269 0 16/ 0 18—489,3 А г40/А г36—295,5 Не3/Н е4— 1,3 • 10~6 C12/CW—89,6 H i/D 2—4500 —Воздушные газы (растворенный воздух) 8 б. Оа> 2 1 % Ar/N 2 1 ,4 -0 ,9 % Встречается мелкими пузырьками в воде, чаще на растениях 0 2> 35% В открытых водоемах, богатых зеле ной растительностью, летом — Кислород локализованного фотосинтеза8 В. Углекислые Повсеместны в примесях до 5%; в высоких концентрациях неизвестны Биогенного происхождения Повсеместны в примеси до 5% Часто возникают при дегазации воды от разложения бикарбонатов Необходимо определение разных видов углекислоты химическим способом в месте взятия пробы Таблица / / . СМЕШАННЫЕ (И ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ) ГАЗЫ Свободные газы Растворенны е газы Н е/А г 0 ,4 —4% H efA r 0 ,0 9 -0 ,9 % 1. ГОРЮ ЧИЕ А. М е т а н о в ы е а. ТУВ/СН4^ 1 0 - 3% Обычно присутствуют N20 < 1 0 ~ 2% Ar/N2> l,4 % ТУВ/СН4~ 1 0 “г% Обычно присутствуют N20 10~3— 10-2 мл/л воды Не/Аг растворенного газа —0 ,2 —0 ,4 Не/Аг свободного газа Ar/N2> 3 ,0 % Вода по составу относится к верхним горизонтам грунтовых вод КЛ А С СИ Ф И КА Ц И Я П РИ Р О Д Н Ы Х ГАЗОВ 61 — Газы погребенных илов и торфов 6 . ТУВ/СН 4<Ю -зо/0 NsO 1 0 -2— 10-8% A r/N 2> l,4 % Развитие органического ила, преимущест­ венная приуроченность газа к нему Т У В /С Н 4< Ю - 2о /0 Н е/A r в р а ст в о р е> 0 ,4 Не/A r свобод­ ного газа 1 Заиленное дно бассейна A r/N 2> 2 ,5 % Периодическое газовыделение крупны­ ми пузырями Неравновесие газ—раствор, с пре­ обладанием СН4 в свободном газе Вода относится к типу глубинных — Современное метанообразование в источнике глубинной (древней) воды в. Т У В /С Н « > 1 0 8% ТУВ/СН4> 1 0 - 2% Не/A r в растворе < 0,4 Не/A r свобод­ A r/N a < 0 ,9 % ного газа Газовыделение мелкими пузырьками Ar/Na в растворе < 2,5% Чистое дно бассейна Вода относится к типу поверхностных • Просачивание древнего газа через верховодку N ,0 < 10-3% 2. НЕГОРЮЧИЕ А. А з о т н ы е а. Сопровождаются водой N2 10—20 м л /л воды Отношение газ/воДа мало ~ 1:500 Ar/Ng 3 ,0 —2,0% 1/Aro/o ~ 1 Свободный газ — отдельными пузырь­ A r/N 2 1,4—0,9% ками или отсутствует N 14/N 16 ~ 269 — Г а зы певерхностной ( интенсивной) циркуляции (атмосферногопроисхождения) Связаны с поверхностными грунтовыми водами, распространены повсеместно Таблица 111. ДРЕВНИЕ (ГЛУБИННЫЕ) ГАЗЫ Вода по составу глубинного типа, свободные газы близки к равновесию с растворёнными Свободные газы Растворенн ы е газы Н е/А г > 4 % Н е/А г > 0,9 % 1. ГОРЮЧИЕ А. М е т а н о в ы е Давление свободного газа в пласте Р ~ 1 / А г % > 1 0 ат м и приблизительно соответствует гидростатическому Глубина возникновения газовой фазы Н ~ 10/Аг% Ar/N2 < 0,9% (очень редко бывает > 1 ,4 % , что чаще связано с выделением из раствора) С14 отсутствует Могут встречаться как примесь в малых количествах, но к а к п о и с к о ­ в ый п р и з н а к на н е ф т ь подлежат особому изуче­ нию N20 — отсутствует A r/N 2 < 2,0% ■Газы глубинного происхож дения (биогенные) 9 . ТУВ/СИ4 > 3%; тип 3 - 5 0 % Наиболее типично: СН4 С2Н6 > C3HS > С4Н10 (С 0 2 обычно < 10%) \r/5i'2 < 0,9 (иногда бывает более 1,4). Из скважины; естественные выходы редки — Г а зы ТУВ/СН4 > 5% Ar/N2 < 2,0 Вода часто хлоркальциевая, бикарбонатно-натриевая, бессульфатная, со­ леная, содержит нафтеновые кис­ лоты, фенолы, J, Br, NH3 Н еф т яного т и п а б. ТУВ/СН4 мало — 10~2— 0,2 до 3% Повышение этого отношения обычно г о ­ ворит о более тесной связи с нефтью A r/N 3 < 0 , 9 СН4 > С,Нв > С3Н8 > С4Н10 ТУВ/СН4 мало — 10 2 — 0,5 (до 5)% A r/N a < 2 , 0 Вода застойного типа К. П . Ф Л О РЕ Н С К И Й 62 — Газы газовых месторождений (без прямой связи с нефтью) ТУВ/СН4 10-2 — 10_1% Вода мало минерализована NH3 нехарактерен В области развития угленосных толщ — Угольные газы в. Т У В /С Н « < 1 0 -2% с н 4> с 2н 6, с 3н 8< 2 т у в Обычно отсутствие CS1I8 Б. И н о г о а. Н2 — характерен в газах месторождений калийных солей; встречается в замкну­ тых полостях изверженных пород и в некоторых нефтяных газах Не изучен б. H2S обычен в 10~3 — 10~2%; в палеозой­ ских газах повышен до нескольких про­ центов и связан с процессом десульфуризации в присутствии органических (часто нефтяных) веществ состава Следует обращать особое внимание на правильность метода дегазации, не допуская контакта воты с металлом (особенно A l, Zn) во время опыта Не изучен Легко разлагается при хранении Биогенный H2S характеризуется S32/S 34 > 22, 30, небиогенный — S32/S34 < 22, 20 2. Н ЕГОРЮ ЧИЕ А. А з о т н ы е а. 1/Аг % ~ 1 « 1 0 ) Сопровождаются водой N2~ 2 0 м л / л воды A r/N 2 3 ,0 — 2, 0 Свободный газ — отдельными пузырь­ ками или отсутствует В о д а — гчубинного типа Отношениие -^-^мало вода Ar/N2 1 ,4 — 0 ,9 — Атмосферные газы глубинной (замедленной) циркуляции Говорят о выходе глубинных вод; в зонах разгрузки артезианских бассей­ нов; в тектонических трещинах; в глубоких разрезах; в таликах среди вечной мерзлоты и т. д. При высоком значении Не/A r (большом эф ф е к ти в н о м возрасте) в древних породах — говорят о застойном режиме вод При высоком значении Не/Ar в молодых породах позволяет предполагать возможность пород, обогащенных U или Th. Заслуживают пристального внимания 6. Ar/Na <С 0 ,9 Отношение газ/вода непостоянно Могут образовываться скопления N2 20 мл/л воды A r/N 2 С 2 ,0 Вода застойного типа — Биогенный азот Говорит о далеко зашедшем процессе денитрификации и наличии органогенных веществ в породах; интересен в комплексе признаков нефти Б. У г л е к и с л ы е а. С 0 2 в 0 1 — 10% распространена повсе­ местно; повышенные концентрации обычно связаны с геосинклинальными областями и газами метаморфизма Иногда повышается в биогенных газах нефтяного типа (в грязевых вулканах ДО 92%) Распространены повсеместно; часто воз­ никают за счет разложения бикар­ бонатов при дегазации; требуется определзние разных типов углэкислоты химическим способом при взя­ тии пробы Биогенные продукты имеют CIS/C 1S 90 4 _93 Небиогенные 88,1 — 90,2. В. И н о г о с о ; т а в а Обычно атмосферного происхождения, а. 0 2 требуют проверки указания на глу­ часто при взятии пробы. Возмож­ бинный кислород (радиохимического ность глубинного О 2 требует про­ происхождения) верки. В атмосфере 0 16/ 0 18 •— 489,3, в мор­ ской воде ~ 502.. К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П РИ Р О Д Н Ы Х ГАЗОВ 63 Пояснения к таблицам 1. Н а относительное накопление гелия по мере пребывания газа под землей, на фоне постоянного количества аргона указал Савченко [6_\ который предлож ил исполь­ зовать это соотношение для определения «абсолютного возраста» газа. Козлов [3] дал видоизмененную ф ормулу применительно к газу и воде. Мы [5] предлагаем называть возраст, полученный по этому методу, «эффективным возрастом». 2. В таблицах везде под «Не» подразум евается сумма инертных газов (Н е 4- N e), под «А г»— сум м а тяж елы х инертных газов (Аг + Кг + Хе) и под «М2» — т ак н азы вае­ мый «сырой азот», т. е. сумма азота и инертных газов (N2 + i ) , что и определяется фактически на приборах в принятых методах газового анализа. ТУВ обозначает тяж елы е углеводороды предельного р я д а ,£ Т У В — сумму более тяж елы х углеводородов. 3. На постоянную примесь Ы20 в поверхностных газах, при отсутствии его в газах глубинных, указы вает Герлинг [7J и Соколов [8j. 4. Х арактерное отношение A r/N 2 > 1,4% в иловых газах выведено по нашим д ан ­ ным [5]. Н а уменьшение этого отношения в глубинных газах биогенного типа указал Белоусов [2]. Редкое повышение его в нефтяных газах обычно связано с искажениями соотношения при выделении глубинного газа из воды, если имеется мокрый выход газа. Н еясна роль термальных явлений. При малом количестве азота ( < 5 % ) это отношение обычно определяется недостаточно точно. 5. Поверхностные биогенные газы «запахов» включены в таблицы именно для того, чтобы подчеркнуть необходимость их дальнейш его изучения; то ж е относится и к во­ дороду. 6. Газы сезонного погребения образую тся при попадании воздуха в почву при низ­ ком стоянии воды осенью, замы каю тся там мерзлой почвой зимой. Во время половодья могут образовы вать настоящ ие газовые фонтаны, выходящ ие под давлением, которые иногда путаются с глубинными газофонтанированием . 7. По величине A r/N 2 можно рассчитать количество биогенного азота. 8. П од воздушными, атмосферными газами мы понимаем газы, произош едшие от внедрения равновесной атмосферы в зону литосферы и гидросферы-. А тмосфера, н еза­ висимо от ее происхождения, является постоянным источником питания р яд а газопро­ явлений. В тех случаях, когда кислород в газах не связан с равновесной атмосферой, а получается из другого источника, мы говорим о локализованном процессе, несмотря на то, что весь кислород атмосферы имеет аналогичное происхождение. 9. В озмож ность определения приблизительной глубины сущ ествования свободной газовой ф азы по 1/ Аг % определяется (Савченко [6], Козлов [3]) из представления о равновесном с атмосферой распределении аргона и более точно вы раж ается формулой: % аргона в воздухе (0,93) Д авление свободного газа = —■ — тг,—г гг ~ ~ ~ ~ ;;~ггг--------- > что долж но соответ- то эргона в газб, ствовать равновесному гидростатическому давлению . П оскольку (Соколов [8]) обычно зам еряем ое давление газового месторож дения оказы вается несколько ниж е равновесно­ го гидростатического давления, более точным и удобным оказы вается формула Р га 1/А г %, откуда глубина залегания свободного газа Н я* 10/Аг%. 10. Н а характерное присутствие всех членов газообразны х ТУВ в нефтяных газах в последовательно уменьш аю щ емся количестве обратил наше внимание М. Г. Гуревич, который считает характерны м для угольных газов выпадение средних фракций ряда. Это иногда не является математической закономерностью; но все ж е м ож ет служить одним из важ ны х диагностических признаков. Он ж е указы вает на появление т я ­ ж елоуглеводородной фракции в газах погребенных торфяников, в отличие от совре­ менных. 11. Изотопные соотношения в газах разного происхож дения взяты главным о бр а­ зом из сводной работы Р ан кам а [9]. 12. Д л я характеристики всех классов взяты наиболее типичные соотношения, кото­ рые выбраны из р яд а работ (см. Савченко [6], белоусов [2], Козлов [З.1, Соколов [8], Карцев, Табасаранский, Суббота и М огилевский [4], Р ан кам а [9]; они собраны трудами ряда авторов. Эти соотношения оправдываю тся в подавляю щ ем большинстве случаев; наблю даемые отклонения представляю т особый интерес и, вероятно, позволят уточнить диагностику. Вследствие того, что природные газы часто являю тся сложными смесями, о бл а­ дающими высокой подвижностью, точные границы для отнесения газов к той или иной группе не могут быть указаны и неизбежно носят условный характер. Дальнейшим развитием диагностической классификации должно быть расширение описания геологических условий, характерных для проявле­ ния разных газов, введение новых параметров для их характеристики и выделение не разработанных здесь классов. Таким образом, предлагаемые таблицы не являются попыткой изобра­ зить генетические взаимоотношения газов с принципиально новых пози­ ций, а лишь дают ключ в руки геолога-геохимика для практического, а не 64 К. П. Ф Л О РЕ Н С К И Й умозрительного, разделения различны х типов газов, на основании вы явле­ ния характерны х свойств газовы х ассоциаций. Н а настоящ ем этапе изучения природных газов необходимость иметь такую возможность не вы зы вает сомнений. ВЫВОДЫ 1. П редлож ены таблицы со сводкой наиболее характерны х свойств при­ родных газов гипергенного типа, позволяющ их отличать их д руг от друга по условиям образования. 2. Таблицы построены таким образом, чтобы их можно было исполь­ зовать как определитель природных газов. 3. В основу таб ли ц полож ено соотношение микрокомпонентов, всегда присутствующих в газовы х смесях, по которым можно представить себе генезис основных компонентов газа. 4. П редл агаем ая схема н азван а диагностической классификацией газов. Поступила в редакцию 30.Х.1956 ЛИТЕРАТУРА 1. В е р н а д с к и й В. И., О классификации природных газов, Сб. «Природные газы» № 2. Геолого-разведочное бюро газовых месторождений треста Стройгаз, ОНТИ, Л., 1931. 2. Б е л о у с о в В. В., Очерки геохимии природных газов, ОНТИ, Л., 1937. 3. К о з л о в А. Л., Проблемы геохимии природных газов, Гостоптехиздат, 1950. 4. К а р ц е в А. А., Т а б а с а р а н с к и й 3. А., С у б б о т а М. И. и М о г и л е в ­ с к и й Г. А., Геохимические методы поисков и разведки нефтяных и газовых место­ рождений, Гостоптехиздат, 1954. 5. Ф л о р е н с к и й К. П., О соотношениях инертных газов и азота в природных газах, И зд. АН СССР, Геохимия № 3 (1956). 6. С а в ч е н к о В. П., К вопросу о геохимии гелия, Сб. «Природные газы» № 9, ОНТИ, Л., 1936. 7. Г е р л и н г Э. К. и Б а р к а н В. Г., О содержании закиси азота в природных водах. Прикладная химия, 17, 6 (1944). 8. С о к о л о в В. А., Очерки'генезиса нефти, Гостоптехиздат, 1948. 9. Р а н к а м а К-, Изотопы в геологии, перев. под ред. И. Е. Старика, ИЛ, 1956.
