“渭河盆地科学钻探计划”研讨会上，中科院地球环境所安芷生院士、周卫健院士、中科院地质地球物理所朱日祥院士、郭正堂院士、汪集旸院士、中科院海洋所胡敦欣院士、中科院青藏高原所陈发虎院士、南京大学陈骏院士、中国地质大学（北京）王成善院士、西北大学舒德干院士、张国伟院士、长安大学李佩成院士、汤中立院士等来自15个科研院所和高校的27位专家重点探讨论证了渭河盆地实施科学钻探的必要性和可行性。
在 23日的开幕式上，中科院地球环境所刘禹所长、中国科学院前沿局段晓男处长先后致词。随后深部计划首席科学家董树文教授介绍了“地球深部探测”项目相关进展情况，孙友宏教授就超深科学钻探关键技术及装备作了详细报告。张国伟院士、鹿化煜教授、彭建兵教授、汪集旸院士、黄少鹏教授先后就秦岭与渭河谷地盆山关系，渭河盆地新生代地层、活动断裂与区域稳定性、地热等关键科学与技术问题进行了详细的学术报告。 24日王成善院士介绍了松辽盆地深钻进展，张茂省总工针对渭河盆地关键矿产资源与探测提出了设想。最后，安芷生院士重点阐述了渭河盆地科学钻探意义、前期工作基础、可行性方案和钻探计划设想。
会上各位专家就渭河盆地科学钻探计划的科学和战略意义、钻探技术的可行性和可能碰到的问题、钻探点的布置进行了详细讨论，形成了初步的专家意见。认为渭河盆地科学钻探计划，瞄准国家重大资源需求，面向构造 -气候相互作用地球系统科学前沿，将为渭河盆地人类宜居环境形成、盆地氦气及地热资源开发和利用等提供关键性的科学数据和技术支撑。与会专家一致建议科学技术部、自然资源部和中国科学院等相关部门，早日布局“渭河盆地科学钻探计划”重大项目，推动深地资源探测和地球系统科学重大成果产出。
（以上文字引自中国科学院地球环境研究所官网）
安芷生院士发言
朱日祥院士发言
会议现场
会议合影
注：照片1—4源自中国科学院地球环境研究所官网，照片5—11源自中国地质调查局西安地调中心李玉宏教授。
张国伟院士、戴金星院士作序推荐的《渭河盆地氦气成藏条件及资源前景》（李玉宏 等 著）已由地质出版社出版发行。
️ 张国伟院士：氦气是关系国家安全和高新技术产业发展的重要战略性稀有气体资源。全球氦气资源供不应求，长期短缺。我国氦气供应长期依赖进口，资源安全形势十分严峻。
️戴金星院士：本书创新了壳源氦弱源成藏理念、探索了找矿方法、丰富了我国氦气资源调查实践，集理论性、信息性和探索性于一体，对渭河盆地乃至我国取得氦气资源勘查突破，具有重要指导意义。
️氦气列入美国内政部公布的对美国经济和国家安全至关重要的35种战略性关键矿产清单（Final List of Critical Minerals 2018）。
内容提要
本书在调研国内外氦气资源研究进展的基础上，系统阐述了渭河盆地基础地质与氦气成藏机理、成藏条件及资源前景。评价了地热井中氦等伴生气的分布特征，阐明了氦等伴生气的成因类型——氦气以壳源为主，二氧化碳以有机成因为主，浅层（张家坡组）甲烷气以生物气为主，深部甲烷气以高热演化煤型甲烷气为主；取得了渭河新生代盆地基底组成的新认识，推测渭河盆地深部可能残存晚古生代煤系地层，具有重要油气地质意义；探讨了氦气的弱源成藏模式，认为渭河盆地具备氦气成藏的基本地质条件和良好的资源前景，有望取得氦气资源勘查突破，构建我国氦气资源基地。
本书兼具理论性、资料性和实践性，更有探索性，可供氦气、油气等领域的科技人员和研究生参考。
序一
氦气是关系国家安全和高新技术产业发展的重要战略性稀有气体资源。全球氦气资源供不应求，长期短缺。我国氦气供应长期依赖进口，资源安全形势十分严峻。
近年来，本书作者团队克服困难，在渭河盆地坚持氦气资源调查研究工作，在基础地质、成藏理论、找矿方法和调查实践等方面取得了丰富成果。本书是作者团队在渭河盆地油气基础地质及氦气资源评价领域长期积累的系统总结，是氦气资源评价领域的一项重要成果，对氦气资源新领域及渭河盆地油气基础地质研究具有重要参考价值，也为进一步开展氦气资源调查评价，变氦气资源发现为氦气资源突破，积累了以下宝贵经验：一是加强氦气成藏理论创新和调查技术进步，是取得氦气资源勘查突破的关键；二是开展地震和钻探等专项工程，是获得渭河盆地氦气资源突破的必要手段；三是氦气检测和提取技术是建立氦气资源评价标准的重要因素，建立调查与开发无缝结合的业务推进机制，是有效提高我国氦气资源安全保障的抓手；四是专业队伍和装备建设是氦气资源调查突破的基础。
在本书即将出版之际，希望作者团队及我国关注氦气资源研究的专家、领导，以聚焦国防和民生需求、保障国家战略资源安全、创新科技理论为目标，继续加强渭河盆地及我国氦气资源勘查评价工作，力争有所突破；以服务产业链各环节为目标，创建开放合作大平台，广泛吸纳更多的单位和人才开展氦气资源调查评价，创建世界一流的氦气资源调查机构，引领商业突破，保障国家氦气战略需求，加强自主创新，促进理论技术走向国际。
序二
氦气是壳幔物质交换信息的重要载体，更是一种关系国家安全的紧缺型战略资源，广泛应用于地质研究、航天工业、核工业、科研、石化、制冷、医疗、半导体、检漏、超导、金属制造、深海潜水、高精度焊接和光电子产品生产等领域。全球氦气资源供应长期紧缺。我国氦气需求量越来越大，但受制于资源匮乏，一直依赖进口。
本书创新了壳源氦弱源成藏理念、探索了找矿方法、丰富了我国氦气资源调查实践，集理论性、信息性和探索性于一体，对渭河盆地乃至我国取得氦气资源勘查突破，具有重要指导意义。该书是我国氦气综合性研究的第一本专著，将推进我国氦气资源调查、研究的开展。本书的出版可喜可贺，值得一读，阅后必将获益匪浅。
前言
氦是熔点和沸点最低的已知元素，来源于铀、钍等元素放射性衰变和地幔脱气。
氦气在军工、航天、核工业、深海潜水及民用高科技等领域具有广泛用途，是关系国家安全和高新技术产业发展的重要战略性稀有气体资源。全球氦气年需求量约为2 亿立方米，但年产量仅有1.7 亿立方米，供不应求，长期短缺。我国目前氦气年需求量约为2200 万立方米，但勘查开发程度极低，资源情况不明，仅四川自贡威远气田曾进行小规模提氦利用。我国氦气供应长期依赖进口，资源安全形势十分严峻。
近年来，中国地质调查局组织开展了渭河盆地氦气资源调查工作，取得了一批重要新进展、新成果：
1）创新认识，总结了壳源氦气弱源成藏模式。地壳中铀、钍元素的丰度低、半衰期长，壳源氦生气强度极低，为典型的弱源气。按照油气地质理论，壳源氦不存在集中的生气高峰，生气速率极低，难以发生突破“压力封存箱”的大规模集中排气。根据氦气成藏的特殊性，提出了壳源氦气弱源成藏概念，总结了地下水（流体）循环为纽带、水—岩—藏关系与赋存状态转换为核心、铀氦关联的氦气弱源成藏模式。根据亨利定律，含氦水流一旦遇到天然气藏，氦的低溶解度和低体积分数（低分压）决定了氦倾向于从水溶态转变为游离气态进入气藏，并导致气藏附近水体形成氦低浓度漏斗，使渗流系统内水溶氦向气藏附近迁移并最终绝大部分进入气藏，大大提高氦气的运聚系数，创新了氦的弱源成藏机制。
2）渭河盆地不仅有水溶氦，还存在便于利用的游离态富氦天然气藏。自然界气体赋存状态有游离态、溶解态、吸附态及水合态，不同赋存状态氦气资源的工业利用前景和经济性具有天壤之别。已有资料和理论分析表明，渭河盆地不仅存在水溶气资源，也存在游离态氦及伴生气资源，即存在易于利用的富氦天然气藏。
3）新发现渭河盆地深部存在晚古生代煤系烃源岩信息，为氦载体气成藏提供了物质基础。渭河盆地是否具有天然气前景一直是众多学者关注的问题之一，核心是是否存在烃源岩。前人认为，盆地深部不存在晚古生代煤系地层。根据区域地质背景、地热井气样分析及地球物理测量成果，特别是地震测量成果，论证了渭河盆地前新生代基底局部残留晚古生代煤系地层，为渭河盆地天然气勘探带来了希望；由于氦气不能单独成藏，只有在甲烷等载体气藏中聚集、积累，才能形成富氦天然气藏，从而为氦载体气成藏提供物质基础；同时也可为鄂尔多斯周缘盆地群新层系油气调查提供借鉴。
5）氦气成藏条件评价表明，渭河盆地氦气资源良好前景。根据氦气弱源成藏模式，认为有效氦源岩、高效运移通道、载体气藏是氦气成藏的基本条件。通过物探、化探工作，基本查明了富氦气区地层层序和构造格架，重点刻画了隐伏花岗岩体（氦源岩）、断裂发育特征。渭河盆地氦源岩和高效运移通道（断裂）发育，具有载体气藏形成条件，氦气资源前景良好。地热井伴生气系统采样发现氦气显示井63 口，其中伴生气中氦气体积分数大于1%（最高达9.226%，工业品位为0.1%）的31 口，表明区内氦含量之高，国内外少见，预示了良好的资源前景。根据调查成果，初步圈定了华阴- 潼关、户县- 蓝田和武功- 咸阳等3 处远景区，认为渭河盆地有望取得氦气资源突破，构建我国氦气资源基地。
本书是在中国地质调查局西安地质调查中心牵头，渭河能源公司（陕西金奥能源公司）、陕西省地质调查院、陕西地矿总公司第二综合物探大队、西北大学、长安大学、西安石油大学、中石油东方地球物理公司等单位参加完成的“渭河盆地氦气资源远景调查”计划项目成果基础上，由李玉宏、周俊林、张文等执笔，最后由李玉宏统稿完成。工作过程中得到张国伟院士、戴金星院士、李文厚教授及西安地质调查中心副总工程师李荣社、卢进才两位教授级高级工程师、中国矿业大学（北京）赵峰华教授、长庆油田方德树高级工程师等专家大力支持和指导，在这里向各位专家和参加项目工作的魏仙样、刘建朝、张雪、张省举、谷开拓、赵炳坤、李涛、张进学、张春灌、张慧元等同仁表示衷心的感谢！感谢地质出版社刘亚军编审为本书出版所付出的辛勤劳动！感谢徐永昌研究员、郑军卫研究员、李克永编辑对我们工作的支持和包容！
本书引用了众多前人资料，有些资料无法查明原始作者，未能逐一标明引用资料的原始作者，在此对他们表示衷心感谢！
氦气成藏研究程度低、探索性强，恳请同行专家和读者对本书批评指正，以期推动氦气成藏理论与认识进一步发展，促进氦气勘查取得突破，保障国家氦气战略资源需求。
精选插图
封底图
图3.17 渭河盆地周缘花岗岩分布图
图7.8 氦气成藏模式图
图7.9 渭河盆地富氦天然气找矿模型
图8.14 渭河盆地氦气含量与磁性体、断裂关系示意图
图8.16 三普2 号地热井伴生氦气动态监测曲线
图9.17 西安凹陷西部南区1∶5 万化探成果图
图9.22 渭河盆地氦气及油气远景区预测略图
目录
上滑文字即可查看全部目录内容
序一
序二
前言
1 绪论
1.1 研究区概况
1.2 氦气的利用及供需
1.2.1 氦气的用途
1.2.2 全球氦气供需
1.2.3 国内氦气生产现状
1.3 渭河盆地以往工作程度
1.3.1 基础地质
1.3.2 矿产勘查
1.3.3 近期工作进展
1.4 存在的问题
2 国内外氦气研究现状及典型氦气藏
2.1 氦气成因与有效氦源岩
2.2 氦气运移、聚集与保存
2.2.1 氦气的运移
2.2.2 氦气的富集
2.2.3 氦气的保存
2.3 氦气提纯工艺
2.4 国外典型氦气藏
2.4.1 国外氦气田概述
2.4.2 美国胡果顿—潘汉德气田
2.4.3 阿尔及利亚哈西鲁迈勒气田
2.4.4 卡塔尔北部—南帕尔斯气田
2.4.5 坦桑尼亚境内发现氦气显示
2.5 国内氦气资源
2.5.1 国内氦气资源概述
2.5.2 威远气田
2.5.3 苏北地区
2.5.4 塔里木盆地
2.6 小结
3 渭河盆地区域地质背景
3.1 大地构造位置
3.2 区域地层
3.2.1 前新生界基底
3.2.2 新生界
3.3 区域构造演化
3.3.1 前新生代盆地构造演化
3.3.2 新生代构造演化
3.4 前新生代沉积
3.4.1 早古生代
3.4.2 晚古生代
3.4.3 早、中三叠世
3.4.4 晚三叠世
3.5 侵入岩
3.5.1 岩体时代
3.5.2 主要岩体分布
4 渭河盆地及其邻区地球物理特征
4.1 重力场特征
4.1.1 区域重力场特征
4.1.2 渭河盆地重力场特征
4.2 磁场特征
4.2.1 区域磁场特征
4.2.2 渭河盆地磁场特征
4.2.3 武功—户县测区1∶5 万磁测成果
4.3 盆地及周缘隐伏磁性体分布
4.4 电性特征
4.5 地震成果
4.6 地壳结构特征
4.7 热流特征
5 渭河盆地油气地球化学特征
5.1 油气地球化学勘探简况
5.2 化探数据特征
5.3 烃类天然气化探成果
5.4 氦气化探异常特征
6 渭河盆地地质成果
6.1 断裂构造体系
6.2 新生界构造单元划分
6.2.1 东部坳陷
6.2.2 北部斜坡带
6.2.3 西部隆起区
6.3 新生代盆地基底
6.3.1 渭河地区沉积了石炭纪—三叠纪地层
6.3.2 渭河盆地深部残留石炭纪—二叠纪煤系地层的证据
6.3.3 渭河盆地中新生代演化与新生代基底组成预测
6.3.4 结论与意义
6.4 新生界沉积特征
6.4.1 渭河盆地新生界地层划分
6.4.2 碎屑成分与物源分析
6.4.3 渭河盆地新生界沉积体系
6.4.4 新生界暗色泥岩分布
6.4.5 砂体展布特征
6.4.6 成岩作用特征
6.5 地热勘查成果
6.5.1 地热井分布及热储类型
6.5.2 渭河盆地地热流体资源量
7 弱源氦气成藏研究
7.1 壳源氦气成藏中的几个问题
7.1.1 有效氦源岩类型
7.1.2 弱源氦气的运聚
7.1.3 氦气的保存
7.2 氦气弱源成藏模式
7.2.1 壳源氦气源岩
7.2.2 运移与聚集
7.2.3 保存
7.2.4 小结
7.3 找矿模式
7.4 花岗岩油气藏及其氦气资源
8 渭河盆地油气成藏条件及氦气藏特征
8.1 渭河盆地氦和烃类气成藏条件
8.1.1 气源条件
8.1.2 储层、盖层条件
8.1.3 圈闭条件
8.2 渭河盆地氦气藏特征
8.2.1 氦等资源气显示情况
8.2.2 地热井伴生气成因类型
8.2.3 富含氦气井分布特征
8.2.4 地热井伴生氦气动态监测成果
8.2.5 渭河盆地富氦天然气赋存状态
9 渭河盆地油气及氦气资源前景
9.1 渭河盆地氦气资源量
9.1.1 资源量预测
9.1.2 问题与讨论
9.2 氦气调查评价方法探索
9.2.1 地质认识
9.2.2 氦气物、化探调查方法探索
9.3 远景区预测
9.3.1 华阴—潼关远景区
9.3.2 武功—咸阳远景区
9.3.3 户县—蓝田远景区
9.3.4 渭南—固市油气远景区
10 结语
10.1 成果与认识
10.2 存在问题
参考文献
后记
ABSTRACT
PREFACE
CONTENTS
责编信息
责任编辑：刘亚军 田泽瑾 吴金键
责任校对：王 瑛
定 价：168.00 元
书 号：ISBN 978-7-116-11019-9
