中欧科学家齐聚阿尔卑斯山,开启天然氢勘探新篇章



为加速推进海底氢能的开发利用,使我国摆脱对化石能源的深度依赖。2025年8月3日至9日,中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室主任李三忠教授,副主任姜兆霞教授、索艳慧教授以及孙国正副教授前往瑞士蓬特雷西纳地区,联合国内多家科研单位,与全球天然氢气研究领域的权威专家、德国地质协会副主席、斯特拉斯堡大学教授Gianreto Manatschal开展主题为“从张裂陆缘到造山带:蛇纹石化相关的天然氢系统与要素”的野外考察和研讨会。旨在深入探索阿尔卑斯造山带内消亡洋壳(蛇绿岩带)中的天然氢气系统,为未来寻找和开发这一新兴清洁能源奠定坚实的理论与实践基础。
阿尔卑斯造山带完整地记录了从大陆张裂、洋盆形成到最终碰撞造山全过程,是众多经典地学理论的摇篮。考察队围绕天然氢气的生成、运移和储存等核心科学问题,展开了系统的野外地质调查。考察初期(8月4日至5日),团队重点考察与研究了张裂陆缘从近端带到远端超伸展带的构造演化。通过对II Motto、Piz Alv及Diavolezza等经典露头的观察,成员们深入考察了如何识别不同构造位置的标志性岩石组合与沉积序列。这些区域展示了大陆地壳在张裂过程中如何发生了陆壳的极端减薄,最终导致上地幔岩石剥露至海底,为后续的蛇纹石化和天然氢气生成创造了先决条件。考察中后期(8月6日至8日)则更加聚焦于天然氢气的“源岩”和“储层”。在Tasna地区,团队对典型的洋陆过渡带或转换带进行了实地考察,重点观测了剥露地幔、陆缘拆离断层系统及其上覆的沉积序列,这些正是天然氢气生成的核心场所。此外,通过对Piz Nair和Platta推覆体的剖析,进一步探讨了深水碎屑岩等潜在储层,以及岩浆和流体活动在天然氢气运聚过程中的关键作用。
图1瑞士Alps蛇绿岩带天然氢气野外考察成员合影
Gianreto教授指出,贫岩浆的张裂陆缘是全球范围内生成天然氢的最佳构造环境。在这些区域,大陆岩石圈地幔岩能够大规模、长时间地与海水发生反应,持续稳定地生成氢气,并有可能被上覆的沉积层有效封盖,从而形成具有经济价值的氢气藏。本次研讨会最重要的成果之一,是将阿尔卑斯山脉的先进理论和勘探经验,与中国未来的战略性非化石清洁能源勘探紧密结合。此外,他还高度认可李三忠教授提出的“氢构造”新理念,认为其可以有效链接流体和固体相互作用形成海底天然氢气的过程。李三忠教授表示,Gianreto教授的天然氢气勘探经验对于未来在中国寻找天然氢气乃至海底氢能至关重要。基于本次考察获得的深刻认识,中国的南海北部裂解陆缘已被视为极具潜力的勘探候选区。南海同样经历了复杂的陆缘张裂和海底扩张过程,其深水区可能存在与阿尔卑斯古构造环境类似的、有利于天然氢气生成和储聚的地质条件。此次野外考察积累的经验,将直接应用于指导未来在南海海域的天然氢气地球物理探测、钻探选址和资源评价工作,有望在该地区实现海底氢能勘探的重大突破。
图2李三忠教授做《海底氢能潜力及其产业链新赛道》主题报告
(海底科学与探测技术教育部重点实验室孙国正供稿)