氦气作为国家战略性稀缺资源,被广泛应用于航天、医疗、电子工业等高新技术领域。目前,我国氦气资源匮乏,对外依存度超过98%。国内氦气资源调查程度也很低,可供开发的氦资源矿产地极少。近期,中国地质调查局矿产资源研究所同位素示踪与成矿年代学实验室(以下简称“同位素室”)联合山东省第七地质矿产勘查院对临沂地区氦气资源进行了调研,取得了初步进展。
山东临沂地区位于郯庐断裂带上,地热资源分布广泛。本次工作利用同位素室自行研制的水、气分离采气装置,对临沂地区地热泉中的气体进行采集。利用Hiden四极杆质谱仪分析气体成分和氦气含量,Helix SFT质谱仪测试He-Ar同位素组成。结果表明,临沂地区地热泉中氦气含量0.21%~0.23%,显著高于天然气中0.05%的氦气工业边界品位。如果该地区地热水中的气体通量达到一定规模,就具备了氦资源的开采价值。地热泉中氦气3He/4He比值为(3.78~8.82)×10-7(0.27Ra~0.63Ra),显示主要来自地壳,少量地幔来源,可能为深部氦沿郯庐深大断裂向上的扩散。
此次联合调查工作初步掌握了临沂地区地热水中氦气资源现状,为山东临沂地区氦气资源进一步调查评价提供了有力的科学依据,助力找矿突破战略行动。