河北省首個(gè)地熱伴生氦氣研究項目通過(guò)評審

近日，河北省煤田地質(zhì)局實(shí)施的“河北省地熱水溶氦氣成因與富集機理研究”通過(guò)了專(zhuān)家評審，這是河北省首個(gè)在全省范圍內系統性地進(jìn)行地熱伴生氦氣資源成因及富集機理研究的項目。

氦是已知熔點(diǎn)和沸點(diǎn)最低的元素，具有低密度、低溶解度、高導熱率、強化學(xué)惰性等特性，廣泛應用于液體燃料火箭、載人深潛、第四代核反應堆、半導體制造、量子計算機、核磁共振、現代精密分析儀器等國防工業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域，是我國走向“深空、深海、深地、深藍”不可或缺的稀缺戰略性資源。

我國探明的氦氣資源貧乏，超過(guò)95%的氦氣供應長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口。此外，美國、澳大利亞、加拿大及歐盟將氦氣列為關(guān)鍵礦產(chǎn)并限制出口量及應用領(lǐng)域。氦氣已成為我國“卡脖子”資源之一，資源安全形勢極其嚴峻，國內尤其是河北省氦氣成藏機理研究基礎薄弱，進(jìn)行氦氣成因與富集機理研究勢在必行。

項目組在充分收集分析已有氦氣調查成果資料的基礎上，結合地熱地質(zhì)條件，選定冀中坳陷、滄東斷裂帶和河北山區三個(gè)研究區開(kāi)展地熱氣體和地熱水采樣測試工作，共采集測試了地熱氣體樣品126份、地熱水樣品84份。該項目首次對河北省境內的地熱田伴生氣體進(jìn)行了氦氖氬氪氙5類(lèi)稀有氣體組分及同位素的全測試。測試結果顯示，河北省地熱水溶氦氣資源潛力大、前景好。氦氣工業(yè)品位為0.1%，89%的樣品氦氣品位大于工業(yè)品位，37%的樣品氦氣品位大于5倍工業(yè)品位，22%的樣品氦氣品位大于10倍工業(yè)品位，樣品氦氣品位最高達3.08%。

項目組基于地熱氣體與地熱水樣品測試數據，綜合應用地熱地球化學(xué)尤其是稀有氣體同位素地球化學(xué)理論方法和氦氣成藏分析方法，結合研究區地熱地質(zhì)條件，分析研究了氦氣成因和生氦源巖;基于亨利效應和同位素分餾理論，揭示研究區的氦氣富集機理;在此基礎上，依據氦氣品位、氣水比和熱儲空間特征等指標，綜合評價(jià)了研究區氦氣資源潛力，圈定了氦氣資源找礦遠景區6處。

該項目成果為河北省氦氣資源勘探提供了理論依據，為我國戰略性礦產(chǎn)找礦突破貢獻了力量。