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

氦是已知熔點和沸點最低的元素，具有低密度、低溶解度、高導熱率、強化學惰性等特性，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(xiàn)代精密分析儀器等國防工業(yè)和高新技術領域，是我國走向“深空、深海、深地、深藍”不可或缺的稀缺戰(zhàn)略性資源。

我國探明的氦氣資源貧乏，超過95%的氦氣供應長期依賴進口。此外，美國、澳大利亞、加拿大及歐盟將氦氣列為關鍵礦產(chǎn)并限制出口量及應用領域。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(nèi)尤其是河北省氦氣成藏機理研究基礎薄弱，進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(diào)查成果資料的基礎上，結(jié)合地熱地質(zhì)條件，選定冀中坳陷、滄東斷裂帶和河北山區(qū)三個研究區(qū)開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(nèi)的地熱田伴生氣體進行了氦氖氬氪氙5類稀有氣體組分及同位素的全測試。測試結(jié)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(shù)據(jù)，綜合應用地熱地球化學尤其是稀有氣體同位素地球化學理論方法和氦氣成藏分析方法，結(jié)合研究區(qū)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(qū)的氦氣富集機理;在此基礎上，依據(jù)氦氣品位、氣水比和熱儲空間特征等指標，綜合評價了研究區(qū)氦氣資源潛力，圈定了氦氣資源找礦遠景區(qū)6處。

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