美国地质调查局发布首幅国家尺度天然氢勘探潜力评价图

氢气作为重要工业原料广泛应用于石油加工、钢铁制造以及化肥生产等多个领域，主要通过与水或煤炭、天然气等化石燃料的高温反应制得。现有工业制氢方法面临的环保压力较大，每制取1千克氢气需要排放10~12千克二氧化碳。在2024年全球约1亿吨的氢气产量中，低排放氢气仅占不到1%。预计2030年的全球氢气需求量将攀升至2亿吨，因此美国、加拿大、法国、澳大利亚等国开始关注具有低碳排放、巨大资源潜力、潜在成本竞争力等优势的天然氢地质能源。 

中国地质调查局地学文献中心跟踪发现，美国地质调查局在2024年底发布全球天然氢资源潜力评价成果基础上，于近日发布了该国首幅国家尺度陆上天然氢勘探潜力评价图，圈定了除阿拉斯加州和夏威夷州外的本土48个州的最有利勘探区。 

美国地质调查局研究人员通过借鉴成功指导了油气勘探的“油气系统”概念以及油气资源潜力评价经验，构建了用于识别地下氢气生成、运移、圈闭及保存的“氢气系统”模型。该模型将生氢源岩划分为“蛇纹石化”、“水的辐解”和“深源氢”三大类，并引入“油气系统”中的远距离侧向运移概念；对于天然氢的储层和盖层部分，采用类似于地下天然气的相关评价方法。为评估“氢气系统”各组成部分的空间分布情况，该模型利用充分性概率方法对各部分进行了赋值。最后，利用相关地质和地球物理资料划分的21个图层编制形成天然氢勘探潜力评价图，主要包括地表超基性岩、夭折裂谷、铀矿床、前寒武纪克拉通、增生地体、年轻花岗岩等14个源岩图层，沉积岩石及盆地等3个储层图层，以及地下盐层、沉积岩石等4个盖层图层。 

美国地质调查局此次编制的天然氢勘探潜力评价图，显示美国陆上中部地区及加利福尼亚州中部海岸具有良好的勘探前景，并揭示了美国东部沿海地区等以往未曾关注的勘探有利区域。构建的天然氢成藏模型及勘探前景评价方法为建立地表氢气渗漏观测与地下氢气成藏系统（源储盖）之间的相互联系提供了技术支撑。随着勘探工作深入开展及相关数据进一步丰富，有望通过改进和扩展更多的天然氢成藏因素以用于全球不同尺度区域的天然氢勘探潜力评价。 

美国本土陆上天然氢勘探潜力评价图