Газы постоянно присутствуют в водах в виде молекулярных растворов. В составе газов различают главные газы и газы-примеси. Главные — это азот, метан, углекислота. В зависимости от преобладания тех или иных газов различают воды азотные, метановые, углекислые. Газы-примеси иногда составляют значительную часть общего количества газов. Это тяжелые углеводороды, сероводород, кислород, водород.
Газовый состав вод по основным газам:
- Азотные N2>50%
- Углекислые CO2>50%
- Метановые CH4>50%
Газовый состав вод по газовым примесям:
- углеводороды
- сероводород
- кислород
- водород
- радон
Азот в водах имеет в основном атмосферное происхождение. Он характерен для грунтовых и верхних артезианских вод. В областях молодого орогенеза по тектоническим разломам растворенный в водах азот проникает на глубины 2-3 км и более и является основной частью газов развитых здесь гидротерм.
Углекислые и особенно сероводородно-углекислые газы наиболее типичны для областей современной и недавно угасшей (кайнозойской) вулканической деятельности (Курило-Камчатская область, Кавказ, Забайкалье и др.). Углеводородные газы (метан и тяжелые углеводороды) широко распространены в артезианских бассейнах, богатых органикой). В артезианских бассейнах, содержащих пласты гипса и ангидрита, частой примесью в газах является сероводород. Кислород присутствует в водах верхних водоносных горизонтов, чаще до глубины 100-200 м.
Растворимость газов при небольших давлениях подчиняется закону Генри: количество растворенного газа пропорционально коэффициенту его растворимости и давлению. При постоянном давлении повышение температуры и минерализации воды вызывает уменьшение растворимости газов. При миграции подземных вод, насыщенных газами, к земной поверхности по зонам разломов вследствие падения давления обычно происходит дегазация вод и возникают газирующие источники.