Theo Ermakov V. I, 1984 thì lượng khí metan trên trái đất ước tính 240-6000.1011 m3 bao gồm cả khí metan nguyên sinh và thứ sinh. Khí metan thường quần hợp với CO2, N2. Ngoài ra còn có cả H2, H2S, SO2, CO và khí hiếm khác. Trong đó khí metan chiếm đa số và đạt từ 60 đến 98%. Khí metan sinh ra ở giai đoạn AK1- AK2 và cặn dầu ở AK3 tiến tới bằng “0” ở giai đoạn biến chất grafit.
Dưới đây điểm qua các loại khí trong trầm tích chứa than
1- Khí N2, chiếm tới 20% đôi khi tới 100%tt. Chủ yếu là từ không khí (76%); đôi khi từ nguồn dưới sâu có liên quan tới đá móng kết tinh. Hàm lượng của nó giảm dần khi tăng độ sâu. Khi ở giai đoạn biến chất AK2-AK3 thì metan cạn kiệt còn khí N2 có thể chiếm lượng nào đó.
2- Khí CO2 trong trầm tích chứa than chiếm tới 0,1-4,0%, đôi khi đạt tới 100% do quá trình sinh hóa ở các giai đoạn biến chất thấp.
3- Khí hydrocacbon (HC) nặng trong trầm tích chứa than có rất ít, từ vài phần trăm tới 15÷20% và phân bố không đều. Hàm lượng
CHƯƠNG 4
155
khí nặng cao nhất liên quan tới giai đoạn biến chất trung bình ở các vi lỗ hổng kín, thường có liên quan tới xuất hiện dầu.
4- Khí hydrogen (H2) có hàm lượng nhỏ, ít khi đạt tới 40-50%. Nguồn gốc khí H2 chủ yếu do quá trình sinh hóa biến chất của thực vật vào than, tức là liên quan tới biến chất than. Không loại trừ có sự di cư H2 từ phần dưới vỏ trái đất.
5- Khí CO ít gặp trong trầm tích than (chỉ đạt 0,001÷0,01%). 6- Khí SO2 có trong các tích lũy dạng ổ, chưa rõ nguồn gốc. 7- Khí H2S có hàm lượng từ 0,1 đến vài phần trăm, có được do tác động của nước sulfat với metan, do phân hủy của pyrit và markazit. Đôi chỗ do vận động của nước ngầm chứa H2S vào các tầng chứa than. Hay từ các lớp sét xen kẽ với các lớp than ở đới sinh hóa (đới trên) cũng giải phóng khí H2S thâm nhập vào lớp chứa than cùng với N2, ít khi từ dưới sâu.
8- Khí hiếm (He, Ne, Ar, Kr, Xe). Trừ He có nguồn gốc phóng xạ còn các khí khác thường gặp với khí N2 (<0.1%). Đa phần chúng có nguồn gốc từ khí quyển thâm nhập vào lớp chứa than cùng với N2, ít khi từ dưới sâu.
Hỗn hợp khí có giá trị công nghiệp nếu etan = 3%, He = 0,05%, H2 = 0,5%.
Các khí tự nhiên nêu trên có trong các lớp than là do sự có mặt vật liệu hữu cơ trong trầm tích chứa than. Mặt khác than có khả năng hấp phụ các khí này, khi có điều kiện áp suất mới giải phóng ra khỏi lớp than.
4.3.3 Khí hòa tan trong nước ngầm
Khí hòa tan trong nước ngầm lệ thuộc vào T°, P và độ khóang của nước.