零碳新希望!中科院团队在青藏高原找到天然氢气,填补国内领域研究空白
寻找并利用清洁能源,是全球推动能源转型、应对气候变化的核心举措,也是我国实现“双碳”目标的关键路径。其中,地质成因的天然氢气凭借“零碳排放、潜在低成本”的独特优势,近年来成为全球能源竞争的新焦点,更是各国竞相探索的下一代清洁能源方向。
近日,中国科学院地质与地球物理研究所刘传周、吴福元领衔的研究团队,在青藏高原蛇绿岩中取得突破性成果——首次发现封存于微观包裹体内的天然氢气,这一发现不仅填补了我国在该领域的研究空白,更为我国寻找下一代清洁能源指明了全新的地质方向,相关成果已正式发表于国际权威学术期刊《科学通报》,引发全球业内关注。
此次突破性发现的关键,在于科研团队对地质样本的精准探测与深入分析。研究的核心证据,来源于保存在地幔橄榄石矿物中、仅微米级大小的流体包裹体——这种被称为地质流体作用“时间胶囊”的微观结构,完整记录了地下地质作用的关键信息,也成为天然氢气存在的“直接见证者”。
科研团队通过拉曼光谱仪等精密仪器进行系统检测分析,在这些微小的流体包裹体内,清晰检测到了氢气与甲烷的存在,同时发现二者与典型的蛇纹石化蚀变矿物共生,这一现象直接证实,青藏高原地下正在发生或已经发生“蛇纹石化”产氢过程,而这一过程正是地球上最重要的天然氢气生成机制。

蛇纹石化产氢是地球深部橄榄石等铁镁质矿物与水发生反应,伴随二价铁氧化、水被还原而自然生成氢气的地质过程,若流体中存在溶解态无机碳,还会进一步合成甲烷等物质。此次科研团队的发现,不仅确认了青藏高原存在天然氢气,更实现了研究层面的进一步突破:这些深部流体包裹体并非孤立的微观现象,科研团队通过系统对比全球相关数据,首次建立起深部包裹体氢气组成与地表氢气释放通量之间的定量关联,明确此类流体包裹体正是地表氢气的重要初始来源。
这一关联的建立,具有里程碑式的意义。它完整勾勒出天然氢气从地球深部生成、通过地质通道迁移,再到近地表聚集的“源—汇”传输路径,彻底破解了天然氢气“来处不明、去向不清”的研究难题,为全球天然氢气的资源预测与勘探工作提供了关键的科学依据。
业内专家表示,青藏高原广泛分布的大型蛇绿岩体,加之区域构造活跃、断裂发育的地质禀赋,使其成为未来天然氢气勘探的潜力区域,此次发现相当于为我国绘制了一张全新的“清洁能源藏宝图”。
据悉,当前全球天然氢气研究仍处于起步阶段,我国此次在青藏高原的突破性发现,不仅填补了国内该领域的研究空白,更让我国在全球天然氢气勘探与研究领域占据了主动地位。
天然氢气作为真正意义上的零碳能源,无需外部能源输入,全生命周期绿色环保,若能实现规模化勘探与低成本开发,将极大缓解我国对进口油气的依赖,提升能源自主保障能力,为我国能源转型、“双碳”目标实现注入强劲新动能,同时也能为全球应对气候变化、推动清洁能源发展提供重要的中国经验与科学支撑。
科研团队表示,下一步将以此次发现为基础,持续深入研究青藏高原蛇绿岩带的天然氢气生成机制与分布规律,进一步完善天然氢气“源—汇”传输理论,推动天然氢气勘探技术的研发与突破,助力我国抢占下一代清洁能源发展制高点。
