天然气成因类型判别
地壳中的天然气，绝大部分是气体化合物与气体元素的混合物，只有个别特殊情况下才由单一气体组成。因此，识别天然气的成因类型，应该是对天然气中各种组分的成因都进行识别，但这样要花费大量的时间和财力，所以，一般只鉴别天然气中几个主要组分的成因类型。欲寻求统一的标准来识别各种不同类型的天然气，目前尚难做到。下面仅介绍几种有代表性的判别方法。
（一）δ13C1-δ13CCO2分类图版
Гуцало（1981）从CH4与CO2共生体系碳同位素热平衡原理出发，以世界上已有CH4与CO2共生体系中测得的δ13C1和δ13CCO2为依据，将自然界不同成因类型的CH4与CO2共生体系划分为三个区（图5-33）。图中所标温度是天然气形成温度，它是作者据Craig（1953）提出的CH4与CO2碳同位素热平衡原理的近似方程得出的计算值。
Ⅰ区为无机成因气区。该区的δ13C1为-41‰～-7‰，δ13CCO2为-7‰～27‰（在0‰附近特别集中）。洋脊喷出气、温泉气、火山气和各种岩浆岩和宇宙物质包裹体中的气体均属此区。
Ⅱ区为生物化学气区。该区的δ13C1为-92‰～-54‰，δ13CCO2为-36‰～1‰。世界上浅层生物成因气、现代沉积物中所有的CH4与CO2共存的天然气均属此区。
Ⅲ区为有机质热裂解气区。该区的δ13C1为-40‰～-19‰，δ13CCO2为-30‰～-16‰。沉积岩中的分散有机质、泥炭、煤和石油的热裂解气均落于此区。
该分类图版可以把天然气的来源粗略分为三种成因。随着样品数量的增多，三者界线可能有所变化，但该图版仍有很大的参考价值。
（二）δ13C1-Ro分类图版
Stahl（1974）根据世界各地大量天然气样品的δ13C1及其母岩Ro的测定，发现两者具有良好的相关性。这种相关性与母岩的有机质类型有关。Stahl分别建立了腐殖型和腐泥型烃源岩的Ro与其形成天然气的δ13C1关系曲线（图5-34）和相关公式。
腐殖型：δ13C1=14lgRo-28
腐泥型：δ13C1=17lgRo-42
从中可见，天然气的δ13C1与其母岩Ro呈半对数关系，这表明各种有机质随热演化形成天然气，其甲烷碳同位素含量有一定变化；腐殖型有机质烃源岩形成的天然气与相同演化程度的腐泥型有机质烃源岩所形成的天然气相比，具有更高的甲烷碳同位素含量。
根据测定的δ13C1，依据Stahl的分类图版能够区分有机成因气的母质类型，这对鉴别煤型气与油型气很有参考价值。
戴金星等（1985）在研究我国许多煤型气和油型气δ13C1与其源岩Ro的相关性后，也提出了类似的关系。
图5-34 不同母质形成的天然气δ13C1与其母岩Ro关系图（据Stahl，1974）
（三）综合分类图版
Shoell（1983）研究了世界若干含油气盆地及含煤盆地的天然气后，提出根据甲烷碳同位素（δ13C1）、乙烷碳同位素（δ13C2）、甲烷氢同位素（δD1）及重烃气含量（
）四项指标来划分有机成因气类型（图5-35），根据这套图版可识别有机成因气的类型：生物化学气（B）、石油伴生气（To）、凝析油伴生气（Tc）、腐泥型热裂解气［TT（m）］、腐殖型热裂解气［TT（h）］和混合气（M）等类型。此图版包括四幅图：
（a）图示有机质成熟度与油气生成的关系，表明天然气中甲烷碳同位素取决于有机质类型及成熟度；
（b）图示天然气重烃气含量与甲烷碳同位素含量的关系，图中Ms及Md分别表示向浅处和深处运移造成的成分变化；
（c）图示天然气甲烷碳同位素含量与氢同位素含量的关系；
（d）图示天然气甲烷碳同位素含量与乙烷碳同位素含量的关系。
这套图版除可进行有机成因气的成因分类外，尚可用来研究天然气的次生作用（如运移作用、成熟作用、混合作用等）及气体母质来源。在美国加利福尼亚湾、德国南部磨拉石盆地、奥地利维也纳盆地及意大利波河盆地，应用这套图版研究天然气的成因类型获得了良好效果。
图5-35 有机成因气的成因类型图解（据Shoell，1983）