花岗岩在氦气成藏中的双重作用:氦源与储集

氦气是重要战略性稀有气体资源,寻找富氦天然气藏是解决氦气资源短缺的关键.目前工业利用的氦资源主要是壳源氦气,有效氦源岩是富氦天然气藏形成的基础,储层是氦气聚集的必须条件.资料调研表明已知富氦天然气藏与花岗岩关系密切,为研究花岗岩生氦、排氦及储氦能力,利用花岗岩铀钍含量与赋存状态、分段加热释氦、氩离子抛光扫描电镜等实验分析数据,结合前人成果综合研究表明:①渭河盆地南缘(北秦岭)花岗岩和银额盆地蒙额地1井花岗岩均富铀、钍,生氦能力较强.②花岗岩中的铀、钍有铀钍独立矿物和铀钍类质同象矿物等2种赋存状态.③温度是控制花岗岩中氦气释放的首要因素,不同矿物对氦气的封闭温度差异较大,晶质铀矿中4 He封闭温度最低,为27℃～76℃,而磁铁矿封闭温度最高,可达250℃,即花岗岩在温度大于250℃时对4 He无封闭能力,27℃～250℃具有部分封闭能力,27℃以下具有完全封闭能力.④花岗岩纳米级孔隙大小优于页岩(页岩气储层),微裂缝发育,具有氦气运移和储存能力.可见,花岗岩不仅是有效氦源岩,也可以是氦气储集岩.与在烃源岩中找页岩气类似,可在花岗岩等氦源岩中寻找氦气聚集.