青海共和盆地自生自储型氦气的初步发现

作者：陈建洲; 王瑾; 王国仓; 谢菁; 安生婷; 李青

来源：地质通报, 2023, 42(10): 1625-1639.

• 花岗岩
• 氦气
• 生成
• 储集
• 自生自储型
• 共和盆地

为查明共和盆地潜在氦气源岩(干热岩)稀有气体、元素地球化学和矿物学特征，笔者在共和盆地采集了与干热岩相关的花岗岩进行了稀有气体和放射性铀钍测试、扫描电镜及能谱分析，发现花岗岩中氦气含量达到49×10-6～851×10-6,每吨岩石中氦气含量达到0.27798～4.76992 m3,局部区段氦气含量更高。计算3He/4He同位素值在7.30×10-10～2.5×10-8之间，确定该区氦气为放射性成因。共和盆地花岗岩体中常见铀钍独立矿物及分散矿物，铀含量在0.74×10-6～38.1×10-6,钍含量在4.7×10-6～42.2×10-6。估算研究区氦生成量约269×108 m3。在此基础上，进一步开展了花岗岩氦气储层储集特征研究，岩体中存在低密度、较高孔隙度和微裂缝发育区段，测井数据也显示花岗岩体中储集特征和脆性良好的区段，是氦气赋存的空间。花岗岩中的富铀矿物对氦气的封闭温度(27～250℃)与干热岩相关的花岗岩温度(80～236℃)基本一致，具备封存条件，估算岩体中封闭氦量为4.03×108～46.8×108 m3。岩体中浅部、深部和压裂返排液中均有氦气，深部高含量氦气存在，压裂后返排液中氦气聚集明显，初步证明了自生自储型氦气藏的存在。

• 单位
  中国科学院西北生态环境资源研究院; 青海省第四地质勘查院