无机成因天然氢气的形成机理与中国天然氢气资源潜力分析

摘要

作为化石燃料的理想替代品，氢气被视为实现全球能源转型的重要资源。当前，所有人工制备的氢气成本过高，难以与化石燃料带来的经济效益竞争，唯有天然氢气(即金氢)能够为氢气经济提供具有成本效益的动力。天然氢气是一种无碳、可持续利用的资源。地下不断生成的天然氢气渗透到地表的现象，也暗示着地下存在更大的氢气储量。然而，目前对天然氢气的研究尚处于初期阶段，因此天然氢气研究的核心将集中于探索天然氢气的成因机理及其资源潜力评价。在综述现有研究的基础上，概述了无机成因天然氢气的3种主要赋存状态，包括游离态氢、包裹体中的氢和水中的溶解氢。基于现有理论和已发现的天然氢气特征，从深源氢、蛇纹石化作用、水的辐解作用和岩石破裂产氢4个方面总结了无机成因天然氢气的形成机理；并通过对比这4类天然氢气的生氢能力，探讨其能源潜力。在生氢机理与地质富集条件相结合的基础上，通过分析中国已发现天然氢气的地点，总结并预测了可能具有天然氢气藏的地区，为中国天然氢气的发展与探索提供战略指导。

关键词

天然氢气 / 赋存状态 / 无机成因 / 资源潜力 / 氢气勘探