Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
10. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Az alföldi rétegvizek metángázosságának vízföldtani prognózisa. II. rész
Dr. Karácsonyi S.: Az alföldi rétegvizek Hidrológiai Közlöny 1983. 10. sz. 441 — nagyobb szabad metán előfordulása esetén nő a metánhomológok előfordulásának aránya és az eloszlása a nagyobb koncentráció tartományok felé tolódik — az oldottgáz, ill. metán kis koncentrációja esetén alacsony gyakorisággal kimutatható a metánhomológ, • — az oldott metántartalom nagyobb koncentrációja mellett szinte mindig kimutatható volt metánhomológ. és legnagyobb gyakorisággal a közepes koncentráció tartományban. Az eredmények földtani képződmények szerinti csoportosításával a következő megállapítások tehetők (1. táblázat): - a negyedidőszak képződményei a kis gáztartalmú (oldott és szabad) rétegvizekben metánhomológok nem, vagy ritkán és kizárólag a legkisebb koncentráció tartományban fordulnak elő. Ezek az előzetes értékelés szerint a negyedidőszaki üledékekben képződött gázok területére jellemző előfordulások, — a magasabb gáztartalmú rétegvizek (CH 4s5,0 dm 3/m 3) esetében a metán homológok gyakorisága és azok koncentrációja is nagyobb szórást mutat. Az előzetes értékelés szerint ebbe a kategóriába a negyedidőszaki üledékekben képződött fokozott gázosságú területek tartoznak. (Az adatok száma nem alkalmas az előfordulások szórásának a területi gázosság feltételezett jellege szerinti elkülönítés vizsgálatára) - a harmadidőszak képződményeinél a víz gáztartalmától függetlenül a metánhomológok előfordulási aránya — gyakorisága — jelentősen emelkedik, és a homológok koncentrációja is általában közepes értékű. Az előzetes értékelés szerint a harmadidőszak (felső-, középső-, alsópliocén) vízadórétegeinek gázosságát is elsődlegesen a biogén eredetű gázok migrációja képezi, amelyet a metánhomológ vizsgálatok eddigi eredménye is alátámasztani látszik. 2.2 A gázok származására utaló vizsgálatok közötti egyik legmegbízhatóbb eredmény a stabil szénizotóp arányok megállapításával nyerhető [8]. 1. táblázni A i-élI»IÍvizek gázaiban előforduló metán-homológok földtani képződmények szerinti megoszlása TaöAUifa 1. PacnpedeAenue Memannbix eoMOAMOG, UMeioUfUXCH e ea3ax iiAacmotibix eoi) no lurípoeeoAoemecKitM ißopMalfUHM Tabelle 1. Verteil tin// der in den (lasen der Schichtenwässer nor kommenden Metanhomologen nach geologischen Formationen A homológok koncentrációja ^ Negyed időszaki üledékekben CH|s CH|== 5 dm 3/m 3 5 dm'/m 1 harmad időszaki üledékekben Szabad gáz —1 p.pm 1 100 p.pm 100—1000 p.pm 24 % 7% 16% / 15% 3% 13% 13 % 5 % Oldott gáz — 1 p.mp 1 —100 p.pm 100—1000 p.pm 19% 8% 14% 6 % 6% 10% 19% 8% A szén stabilizotópjainak —- a 1 2C és 1 3C izotópoknak — arányai tükrözik mindazokat a folyamatokat, amelyek a kőolaj és a földgáz eredeti, kiindulási szerves anyagból való keletkezése, azt követő fizikai-kémiai átalakulásai során játszódtak le. A szénizotópok arányának változásai az említett folyamatok során fellépő kinetikai izotópeffektusok. illetve egyensúlyi jelenségek következtében jelentkeznek. A J 3C érték a 1 3C-tartalomnak, valamilyen standardhoz viszonyított, ezrelékben kifejezett változásait adja, és a földgázok szénhidrogén-komponenesei közül általában a metán szénizotóp arányát jelzi. Az üledékes kőzetekben a termikus bomlás során keletkezett metán szénizotóp aránya -26 % és 60 %, a biogén metáné -50 % és 90 % értékhatárok közé esik. Mivel a termikus és a biogén eredetű metán szén izotóparány — tartománya -50 %, -60 % értékek között 'átfedést mutat, termikus eredetűnek a —50 %-nál kisebb, biogén eredetűnek a —60 %-nál nagyobb negatív értékű szén izotóparányt mutató metán tekinthető. A hazai földgázok szénhidrogénjeinek szénizotóparánya -25 % és a 80 % értékhatárok közé esett, a —30 % és -50 % közötti a termikus eredetű szénhidrogéneknek, a -60 % és -50 % közötti a termikus eredetű szénhidrogéneknek, a —60 % és — 80 % közötti a biogén eredetű metánnak felel meg. A termikus eredetű szénhidrogének eddigi észlelt minimális mélysége 800 m, a biogén eredetű metán észlelésének eddigi maximális mélysége. 950 m (4. ábra). A stabil szénizotóparány mérések tapasztalatait összegezve megállapítható, hogy az előzőekben értékelt közvetett módszerekhez hasonló, de lényegesebb megbízhatóbb és szabatosabb eredményre vezettek a rétegvizek gázainak keletkezését illetően. A szénizotóp vizsgálatok ezzel együtt a hazai tapasztalatok és megállapítások új keletűek. A jelen helyzetben még egyedi és eseti vizsgálatok a jövőben feltehetően széles körű alkalmazásra kerülnek. így a rétegvizek gázainak egyik legfontosabb kérdésére — a származásra — vonatkozó megállapítást a további tapasztalatok még inkább alátámaszthatják, ill. finomíthatják. A rétegvizek gázainak származására utaló közvetett és közvetlen vizsgálatok egybevágó eredményéből megállapítható, hogy a vízellátás általános mélységközén belüli gázok általában biogén eredetűek és az előfordulási hely közelében keletkeztek. A szénhidrogén migráció hatása eseti jellegű, amely helyenként kevertgázként érvényesülhet. 3. A rétegvizek gázainak utánpótlódása, a gázosság összegező értékelése 3.1 A vizek gáztartalmának időbeni alakulásit a rétegvizek gázosságának egyik legfontosabb, egyben legösszetettebb kérdése. A vízellátás helyzetét alap vetően érinti annak ismerete, hogy a rétegvizel gázossága változik-e és milyen irányban, ill. mér tékban. Az üledékgyűjtők gázai—mint a diszperz szerves* anyagok bomlástermékei — a földtani folyamatokkal összefüggésben szüntelen átalakulásban vannak, amely egyben a gázképződés folyamatosságát, ill.
