天然氣是怎么形成的(2)
另外，有機(jī)成因有：
生化作用
熱化學(xué)作用
油田遭氧化
煤氧化作用
N2
N2是大氣中的主要成分，據(jù)研究，分子氮的最大濃度和逸度出現(xiàn)在古地臺(tái)邊緣的含氮地層中，特別是蒸發(fā)鹽巖層分布區(qū)的邊界內(nèi)。氮是由水層遷移到氣藏中的，由硝酸鹽還原而來(lái)，其先體是NH4+。
天然氣N2含量大于15%者為富氮?dú)獠兀烊粴庵蠳2的成因類(lèi)型主要有：
?、?有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的N2：100-130℃達(dá)高峰，生成的N2量占總生氣量的2.0%，含量較低;(有機(jī))
② 地殼巖石熱解脫氣：如輝綠巖熱解析出氣量，N2可高達(dá)52%，此類(lèi)N2可富集;
?、?地下鹵水(硝酸鹽)脫氮作用：硝酸鹽經(jīng)生化作用生成N2O+N2;
④ 地幔源的N2：如鐵隕石含氮數(shù)十～數(shù)百個(gè)ppm;
?、?大氣源的N2：大氣中N2隨地下水循環(huán)向深處運(yùn)移，混入最多的主要是溫泉?dú)狻?/p>
從同位素特征看，一般來(lái)說(shuō)最重的氮集中在硝酸鹽巖中，較重的氮集中在芳香烴化合物中，而較輕的氮?jiǎng)t集中在銨鹽和氨基酸中。
H2S
全球已發(fā)現(xiàn)氣藏中，幾乎都存在有H2S氣體，H2S含量>1%的氣藏為富H2S的氣藏，具有商業(yè)意義者須>5%。
據(jù)研究(Zhabrew等，1988)，具有商業(yè)意義的H2S富集區(qū)主要是大型的含油氣沉積盆地，在這些盆地的沉積剖面中均含有厚的碳酸鹽一蒸發(fā)鹽巖系。
自然界中的H2S生成主要有以下兩類(lèi)：
1、 生物成因(有機(jī))：包括生物降解和生物化學(xué)作用;
2、熱化學(xué)成因(無(wú)機(jī))：有熱降解、熱化學(xué)還原、高溫合成等。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，自然環(huán)境中石膏(CaSO4)被烴類(lèi)還原成H2S的需求溫度高達(dá)150℃，因此自然界發(fā)現(xiàn)的高含H2S氣藏均產(chǎn)于深部的碳酸鹽—蒸發(fā)鹽層系中，并且碳酸鹽巖儲(chǔ)集性好。
天然氣含硫標(biāo)準(zhǔn)及二氧化硫釋放量
民用天然氣的含硫標(biāo)準(zhǔn)上限：一類(lèi)氣小等于100mg/立方米，二類(lèi)氣小等于200mg/立方米，三類(lèi)氣小等于460mg/立方米。
1立方米天然氣燃燒后最多釋放920mg二氧化硫。
稀有氣體(He、Ar、…)
這些氣體盡管在地下含量稀少，但由于其特殊的地球化學(xué)行為，科學(xué)家們常把它們作為地球化學(xué)過(guò)程的示蹤劑。
He、Ar的同位素比值3He/4He、40Ar/36Ar是查明天然氣成因的極重要手段，因沿大氣→殼源→殼、幔源混合→幔源，二者不斷增大，前者由1.39×10-6→>10-5，后者則由295.6→>2000。
此外，根據(jù)圍巖與氣藏中Ar同位素放射性成因，還可計(jì)算出氣體的形成年齡(朱銘，1990)。
氣態(tài)碳與氫氣反應(yīng)
地球上的所有元素都無(wú)一例外地經(jīng)歷了類(lèi)似太陽(yáng)上的核聚變的過(guò)程，當(dāng)碳元素由一些較輕的元素核聚變形成后的一定時(shí)期里，它與原始大氣里的氫元素反應(yīng)生成甲烷，隨著溫度下降，氧氣變得越來(lái)越活潑，它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子，由于長(zhǎng)時(shí)間的氧化、聚合，石油分子越來(lái)越大，形成了大量的近似瀝青的物質(zhì)，當(dāng)早期地球頻繁的火山熔巖噴發(fā)在瀝青上時(shí)，由于熔巖密度大，沉入石油底部對(duì)其隔絕空氣加強(qiáng)熱，導(dǎo)致碳?xì)滏I斷裂，釋放氫氣，形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷經(jīng)氧化、聚合而形成的，它們是在地球溫度較高時(shí)，由碳、氫直接形成不飽和烴聚合而成的)。
識(shí)別標(biāo)志
自然界中天然氣分布很廣，成因類(lèi)型繁多且熱演化程度不同，其地化特征亦多種多樣，因此很難用統(tǒng)一的指標(biāo)加以識(shí)別。天然氣成因判別所涉及的項(xiàng)目看，主要有同位素、氣組分、輕烴以及生物標(biāo)志化合物等四項(xiàng)，其中有些內(nèi)容判別標(biāo)準(zhǔn)截然，具有絕對(duì)意義，有些內(nèi)容則在三種成因氣上有些重疊，只具有一定的相對(duì)意義。