地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体,以及岩石无机盐类分解产生的气体,都属于无机成因气或非生物成因气。它属于干气,以甲烷为主,有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等,甚至以它们的某一种为主,形成具有工业意义的非烃气藏。
稀有气体He、Ar等,由于其特殊的地球化学行为,科学家们常把它们作为地球化学过程的示踪剂。He、Ar的同位素比值3He/4He、40Ar/36Ar是查明天然气成因的极重要手段,因沿大气→壳源→壳、幔源混合→幔源,二者不断增大,前者由1.39×10-6→>10-5,后者则由295.6→>2000。此外,根据围岩与气藏中Ar同位素放射性成因,还可计算出气体的形成年龄(朱铭,1990)。
甲烷
无机合成:CO2+H2→CH4+H2O 条件:高温(250℃)、铁族元素
地球原始大气中甲烷:吸收于地幔,沿深断裂、火山活动等排出
板块俯冲带甲烷:大洋板块俯冲高温高压下脱水,分解产生的H、C、CO/CO2→CH4CO2
天然气中高含CO2与高含烃类气一样,同样具有重要的经济意义,对于CO2气藏来说,有经济价值者是CO2含量>80%(体积浓度)的天然气,可广泛用于工业、农业、气象、医疗、饮食业和环保等领域。中国广东省三水盆地沙头圩水深9井天然气中CO2含量高达99.55%,日产气量500万方,成为有很高经济价值的气藏。
世界上已发现的CO2气田藏主要分布在中—新生代火山区、断裂活动区、油气富集区和煤田区。从成因上看,共有以下几种: