Fortschritte und Erkenntnisse der geologischen Untersuchung von serpentinisierungstypischem natürlichem Wasserstoff — am Beispiel der Ophiolithe des Hegen- und Laji-Berges

Tenger ,  

ZHANG Cong ,  

TONG lihua ,  

WANG Xin ,  

CAO Baobao ,  

WEI Jialin ,  

FENG Qianqian ,  

XU Xuemin ,  

FANG Ronghui ,  

LUO Lintao ,  

CHEN Weikun ,  

FANG Peng ,  

ZHANG Yuan ,  

ZENG Wenren ,  

LI Haohan ,  

WANG Zi ,  

摘要

Die Serpentinisierung ist einer der wichtigen Mechanismen zur natürlichen Bildung von Wasserstoff im Untergrund, und der Ophiolithgürtel wird zunehmend zu einem wichtigen Gebiet für die Erkundung von natürlichem Wasserstoff. Der Ophiolithgürtel in China ist weit verbreitet und weist mehrere Anomalien mit hoher Wasserstoffkonzentration auf, jedoch sind die Lagerstättenbildungsmechanismen und die Ressourcenaussichten für natürlichen Wasserstoff noch unklar. Basierend auf Techniken wie der Strukturerkennung von „Feenringen“, der Messung des Wasserstoffgehalts im Boden und geophysikalischen Tiefenerkundungen wurde eine geologische Untersuchung von natürlichem Wasserstoff im mittleren Abschnitt der Inneren Mongolei und im südlichen Bereich des Qilian-Gebirges im Ophiolithgürtel durchgeführt, mit vorläufigen Fortschritten. Die Forschungsergebnisse zeigen: ① Im Ophiolithgürtel des Hegen-Berges im mittleren Abschnitt der Inneren Mongolei wurden vorläufig zwei „hochmagnetische und hochdichte“ Anomaliezonen identifiziert, die durch verborgene ultrabasische Gesteine verursacht werden; es wurden eine Reihe von „Feenring“-Strukturen und natürlich eingeschlossener Wasserstoff gefunden; zusammen mit den begleitenden Bodenwasserstoff-Leckage-Anomalien wurden günstige Bereiche für die Bildung und Anreicherung von natürlichem Wasserstoff eingegrenzt. ② Im Ophiolithgürtel des Laji-Berges im südlichen Qilian-Gebiet wurden vorläufig zwei große ultrabasische Gesteinskörper identifiziert, die „hohe Magnetisierung, hohe Dichte und hohe Resistivität“ aufweisen. Das freiliegende Olivingestein zeigt eine starke Serpentinisierung mit hohem Fe²⁺- und Fe³⁺-Gehalt sowie einem hohen Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnis, was auf einen Wasserstoffgenerationsprozess durch Serpentinisierung hinweist. Es wurden potenzielle Wasserstoffquellen gefunden und mehrere Anomaliepunkte mit hoher Bodenwasserstoffkonzentration identifiziert, wobei die maximale Konzentration 1.000 × 10⁻⁶ beträgt, was ein gutes Explorationspotenzial zeigt. ③ Vorläufige Untersuchungsergebnisse zeigen nicht nur das Vorhandensein aktiver natürlicher Wasserstoffquellen im Untersuchungsgebiet, sondern beleuchten auch die Schlüsselfaktoren, die die Bildung und Anreicherung von serpentinisierungstypischem natürlichem Wasserstoff steuern. Zu diesen Faktoren gehören die Koppelwirkung von ultrabasischen Gesteinen mit ausreichenden Wasserressourcen; die Größe der ultrabasischen Gesteine und ihre sedimentären Abdeckungsbedingungen (bestimmen die Lagerstättenskala); das zeitliche Zusammenspiel von Wasserstofferzeugung und Fallenfangzeit (bestimmt die Verweilzeit); Eigenschaften der „dauerhaften und momentanen“ Anreicherung usw. ④ Eisenreiche Gesteine im Grundgebirge früher Sedimentbecken und später eingedrungene ultrabasische Gesteine in Sedimentbecken bilden günstige Zielhorizonte für die Exploration. Die integrierte Exploration und Entwicklung von natürlichem Wasserstoff und geothermischen Ressourcen hat breite Perspektiven. Die Erforschung von natürlichem Wasserstoff in China steht noch am Anfang, mit Potenzial und Herausforderungen, und die beschriebenen Fortschritte und Erkenntnisse helfen, Explorationsrisiken zu reduzieren und frühzeitig Durchbrüche bei der Lagerstättensuche zu erzielen.

关键词

günstige Zonen; Serpentinisierung; ultrabasische Gesteine; Ophiolithgürtel; Lagerstättenmechanismus; natürlicher Wasserstoff; Süd-Qilian; Innere Mongolei

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