中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員劉傳周和中國科學(xué)院院士吳福元領(lǐng)銜的研究團隊在青藏高原的蛇綠巖中，首次發(fā)現(xiàn)了封存于微觀包裹體內(nèi)的天然氫氣。這一發(fā)現(xiàn)不僅填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的研究空白，也為我國尋找下一代清潔能源指明了新的地質(zhì)方向。相關(guān)研究近日發(fā)表于《科學(xué)通報》。
尋找和利用清潔能源是推動能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化的核心路徑。其中，地質(zhì)成因的天然氫氣因具備“零碳排、低成本”的潛力，已成為全球能源競爭的新焦點。
蛇綠巖橄欖巖礦物橄欖石中含天然氫氣的線性排列流體包裹體。研究團隊供圖
該研究的關(guān)鍵證據(jù)，來自保存在地幔橄欖石礦物中、僅微米大小的流體包裹體。通過精密儀器分析，科學(xué)家在這些包裹體中檢測到了氫氣與甲烷，并發(fā)現(xiàn)它們與典型的蛇紋石化蝕變礦物共生。這直接證明，青藏高原地下正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生“蛇紋石化”產(chǎn)氫過程——這是地球上最重要的天然氫氣生成機制。
研究進一步揭示，這些深部包裹體并非孤立的微觀現(xiàn)象。通過系統(tǒng)對比全球數(shù)據(jù)，科學(xué)家首次建立起深部包裹體氫氣組成與地表氫氣釋放通量之間的定量關(guān)聯(lián)，明確了此類包裹體是地表氫氣的重要初始來源。這一發(fā)現(xiàn)完整勾勒出天然氫氣從深部生成、遷移到近地表聚集的“源—匯”傳輸路徑，為資源預(yù)測與勘探提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。
基于以上認識，研究團隊指出，青藏高原廣泛分布的大型蛇綠巖體，是未來天然氫氣勘探的潛力區(qū)。該區(qū)域規(guī)模巨大、構(gòu)造活躍，具備形成規(guī)模性氫氣資源的優(yōu)越地質(zhì)條件。此次發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)于在理論層面繪制了一張全新的“清潔能源藏寶圖”，為我國能源安全與綠色發(fā)展提供了重要的戰(zhàn)略選項。
大洋中脊海底富含天然氫氣的熱液噴口與蛇綠巖中富含天然氫氣的氣苗。地質(zhì)地球所供圖
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