矿物中氦的扩散过程及控制因素研究进展

作者:李平; 马向贤; 张明震; 王威; 丁哲; 宋佳钰; 鄂正阳; 梁建军; 彭楠; 罗双江; 范桥辉*
来源:天然气地球科学, 2023, 34(04): 697-706.

摘要

研究氦在矿物中的初次运移过程是认识氦气成藏机制的基础。研究对氦的产生、扩散和释放过程及主要控制因素进行了系统综述。放射性元素U和Th发生α衰变后,产生的氦在晶格中可发生间隙迁移、与缺陷位复合,并通过自捕陷、迁移合并或热融合方式形成氦泡并长大,氦泡贯通后促进氦释放。氦也可通过α衰变形成的裂变径迹释放。氦源岩组成与晶体结构不同时,矿物对氦的封存能力存在显著差异;高温有利于氦的扩散与氦泡的长大,促进氦的释放;压裂及矿物转化过程也可引起氦的迅速释放。阐明氦初次运移的微观过程与主控因素,可为系统认识氦气的来源、运移聚集等成藏过程,以及氦气成藏理论的建立提供重要的理论基础。