Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)

6. szám - Karácsonyi Sándor: Újabb adatok a vízben levő metán származására

340 "HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1906. 66. ÉVF., 6. SZAM a — 60 %o, — 80 %

0 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 volt a szerzők vizsgálata szerint. Az előző megállapítások a vizekben lévő szénhidrogénekre is értelemszerűen érvényesek. A rétegvizekben levő metán szénizotóp-arányának mélység szerinti vizsgálata egy területen belül teljeskörűen Karcag különböző kútjainál készült, amelyek eredményét az 1. táblázat mutatja. A különA metán 1

3C %

0-tartalma 1. táblázat azonos terület rétegvizeiben Minta helye <2> 3. ábra. A szénhidrogének rétegvizekbe jutásának elvi lehetőségei, átalakulásuk stádiuma szerint A szénhidrogének természetes vándorlása mellett külső beavatkozás hatására esetileg átfejtődés is bekövetkezhet, ezek következménye azonban helyi jellegű. 3. A rétegvizek metánjának származására utaló vizsgálatok A gázok származására utaló vizsgálatok közötti egyik legmegbízhatóbb eredmény a stabil szénizotóp-arány megállapításával nyerhető. A szén stabil izotópjainak — a 1

2G és

1

3C izotópoknak — arányai tükrözik mindazokat a folyamatokat, amelyek a kőolaj és a földgáz eredeti, kiindulási szerves anyagból való keletkezése és a következő fizikai-kémiai átalakulásai során játszódtak le. A szénizotópok arányának változásai az említett folyamatok során fellépő kinetikai effektusok, illetve egyensúlyi jelenségek következtében jelentkeznek. A stabil szénizotópok arányát leggyakrabban a ő l

30 %o értékkel fejezik ki, valamilyen standardként választott anyaghoz viszonyítva. Ennek definíciószerű értelmezése: Mélység (m) Vízadóréteg I

3c kora %

0 Karcag Filaxia Üzem 24 felső-pleisztocén —80,2 Karcag Dimitrov Szöv. 90 középső-pleisztocén —78,7 Karcag TSZ-iskola 86 középső-pleisztocén —77,1 Karcag Hunyadi TSZ 80 középső-pleisztocén —77,9 Karcag I. Vízmű, III. kút 82 középső-pleisztocén —75,5 Karcag I. Vízmű, II. kút 101 középső-pleisztocén —74,0 Karcag 11. Vízmű III. kút 108 középső-pleisztocén —75,1 Karcag II. Vízmű, I. kút 220 alsó-pleisztocén —75,8 Karcag II. Vízmű, IV. kút 320 felső-pliocén —71,2 Karcag II. Vízmű, VII. kút 600 középső-pliocén —71,0 Nemzetközi gyakorlatban a tengeri karbonátok stabil szénizotóp-arányát kifejező PDB standard alkalmazása terjedt el. A <5

,

3(J érték a á

1

3C-tartalonmak, PDB standardhoz viszonyított, ezrelékben kifejezett változásait adja, ós a földgázok szénhidrogén-komponensei közül általában a metán szónizotóparányát jelzi. Az üledékes kőzetekben a termikus bomlás során keletkezett metán szénizotóparánya — 26 %<, ós — 60 %

0, a biogén metáné — 50%

o ós — 90%

o értékhatárok közé esik. Mivel a termikus és a biogén eredetű metán szénizotóp aránytartománya — 50 %

0, — 60 %

0 értékek között átfedést mutat: termikus eredetűnek a — 50%

o-nól kisebb, biogén eredetűnek a — 60%

o-nól nagyobb negatív értékű szénizotóp-arányt mutató metán tekinthető. Holczhaeker—Koncz—

Fisch (1981) vizsgálata szerint a hazai földgázok szénhidrogénjeinek szénizotóp-aránya — 25 %

0, — 80 %

0 határok közé esett ós a — 30 %

0, — 50%

o közötti a termikus eredetű szénhidrogéneknek, böző korú képződmények vízadórétegeinél mért szénizotóp-arányok — figyelembe véve a kutak szűrőzött és aktív vízadórétegeinek kisebb átfedését — egyenletesen csökkenő negatív értéksort jelölnek ki, azaz a mélységgel a 1

3G tartalom fokozatosan növekszik. Az eredmények alapján a vizsgált rétegvizek gázai a biogén eredetű gázképződés zónájába esnek. A karcagi kutak vizénél végzett vizsgálat eredményeinek — egy területről lévén szó — mélységi sorrendje egyben a földtani korbeosztást is rögzíti. Sajátosabb helyzetet találunk különböző területek rétegvizeinél, ahol a réteg mélysége és földtani korbeosztása egymástól eltérő. Ebből adódóan szükségessé vált a korábbi spontán vizsgálatok után tudatosan választott helyek rétegvizeinek összehasonlítása, amelynél a földtani korbeosztás határozottabb rendező elvnek bizonyult. Még jellegzetesebb két eltérő sülylyedéki és hátsági terület rétegvizeinél mért szénizotóp-arány alakulása (2. táblázat). A két területnél a szénizotóp-arány változása külön-külön az előzőekben már értékelt tendenciát jelzi, ugyanakkor a süllyedéki terület legmélyebb vízadórétegénél mért szénizotóp-arány lényegében megegyező a hátsági terület azonos korú, de más mélységű