氦气的作用由一战开始时作为飞艇原材料,到目前在低温、工程和医疗等多个领域展现,呈现出增大的趋势。由于其极低的沸点(-268 ℃)、不可燃性、0.20 nm的分子直径和-270 ℃时的超流体性质,从质谱仪、核磁共振仪、大型强子对撞机等粒子加速器等科研、医疗领域设备,到作为火箭液体燃料的送压剂和增压剂,再到核反应堆的冷却和检漏,氦气都有着相当重要的地位
[1]。世界上的主要产氦国为美国、卡塔尔、俄罗斯和阿尔及利亚等国,我国氦气产量极低,主要依靠进口来满足国内需求。据国外学者的估算,我国的氦气资源量仅为1.1×10
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3[2]。随着我国科技、民生、军事领域的快速发展,氦气的需求量逐日增加,面对复杂的国际形势,我国的氦气供给条件面临严峻的挑战。氦气在地球上十分稀少,目前尚未发现独自成藏的氦气藏,多数氦气与烷烃气共生,少数赋存在氮气、二氧化碳等无机气藏内,部分氦气溶解在地层水中赋存
[3]。我国的氦气资源并不丰富,目前已知的氦气富集主要位于东部郯庐断裂带两侧含油气盆地、西部塔里木盆地和柴达木盆地以及中部鄂尔多斯盆地和四川盆地
[4]。我国主要含油气盆地在空间上具有三分带的特点,即东部地区普遍形成了拉张型盆地
[5],中部地区发育了稳定的克拉通盆地,而西部地区是典型的挤压型盆地
[6]。我国氦气分布受到了盆地类型的影响,中西部盆地主要氦源是地壳岩石矿物中U、Th的衰变,而东部沿郯庐断裂带的盆地就受到了深部断裂的影响而含有相对较多幔源成分的氦气
[7]。