含氦气系统静态地质要素和动态作用过程

杨怡青; 陶士振; 李剑; 杨威; 陈悦; 高建荣; 王晓波; 陈燕燕; 刘祥柏

doi:10.13745/j.esf.sf.2025.6.14

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (05) : 230 -243. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2025.6.14

含氦气系统静态地质要素和动态作用过程

杨怡青, 陶士振, 李剑, 杨威, 陈悦, 高建荣, 王晓波, 陈燕燕, 刘祥柏

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摘要

本文运用系统论的思路方法，洞察和剖析含氦气系统静态地质要素和动态作用过程，理清氦气与天然气两个系统耦合关系，以提高富氦资源探寻和评价预测的系统性、综合性和可靠性，降低氦气资源勘探风险。含氦气系统与含油气系统有融合相通之处，也有本质区别。含氦气系统包括有效氦源、输导体系和聚集载体组成的静态地质要素和氦气生成过程、运移过程和聚集过程组成的动态作用过程，涵盖了多方面的复杂因素和作用过程。氦气沸点极低，通常认为难以与其他元素/分子发生物理化学反应或以离子键/共价键形成化合物，氦气主要由铀钍元素衰变产生，不同于有机质热演化生成油气的成因机制，氦气特殊的性质导致氦气有着不同于油气的“生—运—聚”过程。通过对含氦气系统“生—运—聚”要素的描述，对富铀钍元素的壳源氦源岩与由此生成的具有经济效益的富氦气藏之间的氦气系统因果关系研究，可以对氦气生成、运移和聚集过程进行综合逻辑分析和过程追踪。含氦气系统静态地质要素与动态作用过程在合适时间和空间下有效匹配才有可能形成富/含氦气藏，对其系统研究可应用于查明氦气富集机制、开展资源富集区优选及目标评价，提高勘探成功率。