天然气是怎么形成的

天然气的形成主要来源于有机物质在地下高温高压条件下的热解作用。具体来说，天然气主要由甲烷（CH4）组成，其形成过程如下：1. 有机物质沉积：在地质历史时期，大量的有机物质（如植物残骸、微生物等）沉积在海洋、湖泊等水体底部。2. 埋藏与压实：随着时间的推移，这些有机物质被沉积物覆盖并埋藏，受到上方沉积物的压力而压实。3. 温度与压力上升：随着埋藏深度的增加，地下温度和压力逐渐升高。4. 热解作用：在一定的温度和压力条件下，有机物质发生热解作用，生成天然气（主要是甲烷）和石油。5. 迁移与聚集：生成的天然气通过地下裂缝、孔隙等通道向上迁移，最终在地下形成天然气藏。天然气的形成是一个漫长的地质过程，涉及到有机物质的沉积、埋藏、热解以及天然气的迁移与聚集等多个环节。

天然气是一种由古生物遗骸在地下长期沉积、转化和变质裂解后形成的气态碳氢化合物。它具有可燃性，通常在油田开采原油时伴随产出，或存在于纯天然气气田中，有时也少量出现在煤层中。与煤炭、石油等能源相比，天然气燃烧后不产生废渣和废水，具有使用安全、热值高和清洁等明显优势。

生物成因天然气的形成

在成岩作用的早期阶段，沉积有机质在微生物的群体发酵和合成作用下形成的天然气被称为生物成因气。这种天然气有时也包含由低温降解形成的气体。生物成因气主要存在于埋藏较浅、年代较新和演化程度较低的岩层中，以甲烷气为主。其形成需要丰富的有机质和强还原环境作为前提条件。

最有利于生物成因气形成的有机母质是草本腐植型和腐泥腐植型，这些有机质主要分布在陆源物质供应丰富的三角洲和沼泽湖滨带。通常，含陆源有机质的砂泥岩系列对生物成因气的生成最为有利。然而，在硫酸岩层中，由于硫酸对产甲烷菌有明显的抑制作用，二氧化碳难以被氢气还原为甲烷，因此难以形成大量的生物成因气。

甲烷菌的生长需要适宜的地化环境，包括强烈的还原条件（一般要求Eh<-300mV，即地层水中的氧和SO42-被还原后），适宜的pH值（一般为6.0～8.0，最佳值为7.2～7.6），以及适宜的生长温度（0～75℃，最佳值为37～42℃）。在没有这些外部条件的情况下，甲烷菌无法大量繁殖，也就无法形成大量的甲烷气。