煤炭学报

作者：桑树勋, 何俊杰, 韩思杰, 刘世奇, 周效志, 皇凡生, 郑司建, 郭玉良,

关键词：煤系氦气, 煤系天然氢, 赋存特征, 成因机理, 富集模式, 资源前景,

天然氦、氢战略性气体资源评价与勘探开发是国家的重大需求，煤系中天然氦气、氢气的赋存分布、成因、富集规律研究具有重要意义。系统梳理了国内外相关成果，综合分析了典型盆地的地质条件、战略性气体体积分数高异常分布特征及控制因素，针对松辽盆地徐家围子断陷、渤海湾盆地沾化凹陷与鄂尔多斯盆地东缘三交北等代表性实例开展了对比研究，总结阐释了煤系氦气、氢气的成因机理、赋存分布特征与富集模式。已有研究结果表明：① 煤系氦气、氢气资源具有多源供给和广域分布特征；煤系氦气以壳源辐射成因氦为主，具有“内源−外源”多源供氦特征；煤系氢气由有机质热解、水岩反应、深部脱气及微生物作用共同形成，松辽、鄂尔多斯、四川和准噶尔等含煤盆地普遍具有富铀源岩、良好储层和有效盖层等有利条件，具备氦、氢异常形成与富集的地质基础。② 富集过程受源−储−盖组合与断裂输导系统耦合控制，煤层和泥页岩既是储集层又可成为局部供源，厚泥岩、膏盐岩等为关键盖层，深大断裂在活跃期导通深部壳源或幔源气体，在构造稳定期形成封闭体系。③ 煤系氦气、氢气富集模式在不同盆地展现出供源强度、断裂输导能力、盖层封闭性和储层条件的差异化组合特征，以及盆地边缘构造带与盆内凹陷区的差异化聚气机理。④ 气体赋存状态多样，氦气以游离态为主，主要赋存于孔隙和裂隙中，并可少量溶解于地层水，氢气以游离、吸附和溶解状态并存，气体富集多见于向斜核部、断陷洼地和盖层发育区，构造稳定性和盖层完整性是保存与形成资源潜力的关键。

来源：2026年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2026年第1期