我国科学家在青藏高原发现天然氢气新来源 为清洁能源开发提供新思路

当前,全球能源格局正加速调整;在碳中和目标推动下,各国都在寻找兼具“零碳排、低成本”潜力的新型能源。地质成因的天然氢气因具备独特优势,正成为国际能源研究的热点。相比之下,我国在该领域的基础研究起步较晚,系统的地质认识与勘探理论仍显不足。中国科学院地质与地球物理研究所刘传周、吴福元研究团队的最新成果,为这个方向补上了关键一环。研究人员在青藏高原蛇绿岩体中,首次在微米级流体包裹体内检测到天然氢气和甲烷,并发现包裹体与蛇纹石化蚀变矿物共生。该证据表明,青藏高原地下正在进行或曾发生过“蛇纹石化”产氢过程——这也是地球上最重要的天然氢气生成机制之一。蛇纹石化产氢是一种典型的地质化学过程:当地幔橄榄石等硅酸盐矿物与含水流体发生反应,会生成氢气。尽管这一过程在地球演化中普遍存在,但其具体机制与产氢规模长期缺少可量化的直接证据。研究团队借助精密分析手段对包裹体开展微观检测,获得了可直接指向产氢过程的物质证据,为对应的理论研究提供了支撑。更继续,研究团队建立了深部包裹体中氢气组成与地表氢气释放通量之间的定量联系。通过系统对比全球数据,研究首次明确微观包裹体可作为地表氢气的重要初始来源,并较为完整地描绘出天然氢气从深部生成、迁移到近地表聚集的传输路径。该“源—汇”模型为天然氢气资源预测与勘探提供了关键依据。从地质条件看,青藏高原具备发展天然氢气研究与勘探的突出优势。该地区大型蛇绿岩体分布广、规模大、构造活动强,为形成规模性氢气资源提供了物质基础与动力条件。蛇绿岩作为地幔物质的天然露头,富含有利于产氢的矿物组合;同时,复杂的构造条件也有利于氢气的迁移、聚集与保存。基于上述认识——研究团队提出——青藏高原应作为我国天然氢气勘探的重点区域。这一发现具有现实与战略价值。能源安全是国家战略的重要支撑,传统化石能源面临资源约束与环境压力,低碳转型需求迫切。天然氢气作为清洁、高效的能源形式,具备在工业、发电、交通等领域的应用潜力,是推进能源结构调整和实现碳中和目标的重要选项之一。本次理论与证据链上的突破,也为后续资源勘探、技术路线探索与产业化应用提供了基础。相关成果已发表于国际学术期刊《科学通报》,显示我国在天然氢气研究上取得了具有国际影响力的进展,也表明了我国基础研究能力的持续提升以及科研机构对能源关键问题的主动投入。

从深部微观包裹体中读取“氢”的信息,折射出我国在地球科学与能源科技交叉领域的持续推进。天然氢气能否成为可规模利用的清洁能源,仍需更多严谨研究与工程验证来回答,但这项发现已为我国标注出新的科学坐标:在守住生态底线与安全底线的前提下,以更系统的勘探评价、更可靠的技术路径和更完善的治理框架,推动清洁能源供给从“单一替代”走向“多元增量”,为高质量发展打开新的空间。