全球能源结构转型和碳中和目标推动下,高效、可持续的清洁能源成为各国重点攻关方向;天然氢气因燃烧后主要生成水、碳排放极低,被视为未来能源体系的重要组成部分。但由于生成机制复杂、勘探技术相对不足,我国此前在天然氢气研究与资源识别上尚缺少系统性突破。此次重大发现源于中国科学院地质与地球物理研究所刘传周、吴福元团队对青藏高原蛇绿岩带的深入研究。科研人员借助高精度仪器,首次在微米级地幔橄榄石流体包裹体中检测到氢气与甲烷共存,并发现其与典型蛇纹石化蚀变矿物存在共生关系。这个证据表明青藏高原深部正在发生“蛇纹石化”反应——含铁矿物与水在缺氧环境下发生化学反应生成氢气的地质过程。该机制被国际学界普遍认为是地球最主要的天然产氢途径。研究更突破以往认识,通过构建全球数据对比模型,首次对深部包裹体中氢气组成与地表氢气释放通量之间的关系进行量化论证,描绘出氢气在地壳深部生成、向上迁移并在浅层富集的传输路径。这一理论进展不仅纠正了“地表氢气主要来自大气或生物作用”的单一解释,也建立了可用于资源预测的指标体系,为后续勘探提供了更可量化的依据。从能源战略角度看,青藏高原作为全球最大、最年轻的造山带之一,其活跃的构造与独特的地质条件可能有利于规模化产氢。据估算,仅喜马拉雅—青藏高原构造域潜在蛇纹石化带面积就超过50万平方公里;若后续勘探进一步证实其资源规模,或将对我国清洁能源布局产生重要影响。目前,法国、澳大利亚等国已启动天然氢气商业化开采试点。此次基础研究突破,为我国在这一新兴方向的资源评估与技术布局提供了关键支撑。
从微米级包裹体中“读出”氢气信息看似细小,却可能打开能源地质研究的新窗口。天然氢气能否从科学发现走向现实供给,关键在于贯通深部机理、地表响应与工程可行性,将“可能”转化为“可验证的路径”。在能源转型进入攻坚期之际,这类基础研究突破不仅为我国拓展清洁能源选项提供了新线索,也提示我们:面向未来的能源竞争,往往始于对地球深处更精准的问题意识与持续探索。