南関東ガス田
海底に堆積した海藻由来ではなく、数千万年かけて海底堆積物中に蓄積されたものが、プレートの沈み込みに伴い堆積物中の水分と共に上総層群中に移動・蓄積したと考えられている。
地下の高い圧力下ではメタンは地下水に溶けているが、大気圧では水にほとんど溶けないことから、地下水の汲み上げを行うとメタンガスが自ら分離して発生することとなる。南関東ガス田は他の水溶性ガス田に比べて鹹水に溶けているメタンガス濃度が99%と非常に高いのが特徴で、単なる化石海水ではなくメタンハイドレートを起源とするなどの説もある。
近隣の多くの自治体が条例などで無許可でのガス利用を禁じているため、個人が勝手に燃料として利用できず、地元の都市ガス会社が精製した天然ガスを各家庭が利用している。ただし、千葉県内を中心に旧家等で条例制定以前から天然ガスを利用している家庭(約300世帯)は例外的にガス利用が認められている場合がある。しかし、近年は工業用採掘の影響などにより産出量が減り、利用を止める家庭が増えている。
1891年(明治24年)に、千葉県大多喜町において醤油醸造業者である山崎屋太田卯八郎が水井戸を掘ったところ、真水は出ず「泡を含んだ茶褐色を呈する塩水」ばかり湧出するため、落胆して吸っていた煙草をこの泡へ投げ込んだところ、泡が青白い炎を上げて燃えあがり、居合わせた人たちが一堂に驚いた、との記録が残されている。
他の地区においても、ガス田地域での天然ガスや塩水などを含む水の湧出と田畑の作物への悪影響は古くから認知され、湧出する天然ガスは「燃ゆる気」(石油は「燃ゆる水」)、湧出する気配のある土地は「土気」と呼ばれていた。
関東平野の基盤を構成する上総層群といわれる地層のうち、上総層群中部と呼ばれる国本層、梅ヶ瀬層、大田代層、黄和田層の地下水に天然ガスが溶け込んだ状態で存在してガス層を形成する。特に梅ヶ瀬層と大田代層でガス胚胎が大きいとされている。
上総層群は第三紀鮮新世〜第四紀更新世古期(約300万年前〜約40万年前)に海底で堆積した地層で、砂岩、泥岩および凝灰質砂礫などからなり、おおむね深度100mから2,000mに亘る広い範囲に堆積している。