海底氢能作为一种低碳、可持续的新型清洁能源,其成因机制、资源禀赋及勘探潜力仍存在较大不确定性。本文综合最新观测资料、实验分析及数值模拟成果,深化海底氢能理论初步框架,尝试构建“成因-运移-聚集-封存-评价”的隐氢(Hidden Hydrogen)发现途径。研究揭示,海底氢气生成具有明显的圈层结构:浅部主要贡献来自蛇纹石化、水辐射分解及断裂摩擦生氢;深部则涉及俯冲带水-岩反应、高压含水矿物相变,乃至核幔边界的铁-水反应,构成了一个深源-浅成耦合的产氢体系。空间上,海底氢气分布呈现构造-沉积耦合格局:陆缘沉积区氢源丰富,洋中脊蛇纹石化区单位产氢率低但区域通量大,俯冲系统受板片蛇纹石化及深部流体驱动,外缘隆起带和前弧区可持续产氢。海底氢气运移依赖裂隙网络,聚集受孔隙-裂隙空间及热力学条件控制,封存需低渗透盖层与构造稳定。成藏模式可分为源储一体型、源储分离型及混合型。海底氢能资源潜力取决于生成效率、运移通道及保存条件的耦合。对比海底不同构造环境发现,慢速-超慢速洋中脊及被动陆缘超伸展带的海洋核杂岩区生成效率高、源储耦合但可能保存有限;俯冲带前弧区深部产氢独特、储盖条件良好但运移和逸散复杂;被动陆缘及深水盆地储存优越但生成速率低。未来勘探应优先聚焦海洋核杂岩出露区、俯冲带前缘构造及盐下盆地,并结合高精度原位监测、数值反演、智能预测一体化技术体系,以实现对不同成藏模式的精准识别与资源评价。
索 et al. (Wed,) studied this question.
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