煤系天然氦、氢战略性气体资源地质研究进展
桑树勋1
何俊杰1
韩思杰2
刘世奇1
周效志1
皇凡生2
郑司建2
郭玉良2
1.中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 2210082.中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州 221008;中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州 221008
摘要：天然氦、氢战略性气体资源评价与勘探开发是国家的重大需求,煤系中天然氦气、氢气的赋存分布、成因、富集规律研究具有重要意义.系统梳理了国内外相关成果,综合分析了典型盆地的地质条件、战略性气体体积分数高异常分布特征及控制因素,针对松辽盆地徐家围子断陷、渤海湾盆地沾化凹陷与鄂尔多斯盆地东缘三交北等代表性实例开展了对比研究,总结阐释了煤系氦气、氢气的成因机理、赋存分布特征与富集模式.已有研究结果表明:①煤系氦气、氢气资源具有多源供给和广域分布特征;煤系氦气以壳源辐射成因氦为主,具有"内源-外源"多源供氦特征;煤系氢气由有机质热解、水岩反应、深部脱气及微生物作用共同形成,松辽、鄂尔多斯、四川和准噶尔等含煤盆地普遍具有富铀源岩、良好储层和有效盖层等有利条件,具备氦、氢异常形成与富集的地质基础.②富集过程受源-储-盖组合与断裂输导系统耦合控制,煤层和泥页岩既是储集层又可成为局部供源,厚泥岩、膏盐岩等为关键盖层,深大断裂在活跃期导通深部壳源或幔源气体,在构造稳定期形成封闭体系.③煤系氦气、氢气富集模式在不同盆地展现出供源强度、断裂输导能力、盖层封闭性和储层条件的差异化组合特征,以及盆地边缘构造带与盆内凹陷区的差异化聚气机理.④气体赋存状态多样,氦气以游离态为主,主要赋存于孔隙和裂隙中,并可少量溶解于地层水,氢气以游离、吸附和溶解状态并存,气体富集多见于向斜核部、断陷洼地和盖层发育区,构造稳定性和盖层完整性是保存与形成资源潜力的关键.
关键词：煤系氦气煤系天然氢赋存特征成因机理富集模式资源前景
分类号：P618.13(矿床学)
资助基金：专项资助项目(42141012)江苏省青年科技人才托举工程资助项目(JSTJ-2024-273)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-27（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：19( 630-648 )
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