Vergleich der Herkunftsmerkmale von heliumquellen aus geothermischem Wasser und begleitendem Erdgas – am Beispiel des Weihe-Beckens und des nördlichen Ordos-Beckens

ZHANG JIN ,  

ZHANG FENGQI ,  

ZOU YANRONG ,  

REN XIAOQING ,  

CHEN HONGGUO ,  

WANG PENGTAO ,  

RU RONG ,  

ZHANG WEN ,  

摘要

Helium ist ein seltenes, inertes Gas, das in zahlreichen Bereichen wie dem Militär, der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizin eine unverzichtbare Rolle spielt. Die in China verfügbaren Heliumressourcen sind jedoch knapp, und bisher wurden keine eigenständigen Heliumlagerstätten gefunden. Die bekannten Vorkommensformen von Helium umfassen hauptsächlich zwei Typen: Begleitend zu Erdgas und begleitend zu geothermischem Wasser. Die Gebiete Hangjinqi im Norden des Ordos-Beckens und das Weihe-Becken gelten als typische Becken für diese beiden Typen von Heliumressourcen und wurden deshalb untersucht. Durch die Durchführung von Helium-Isotopenmassenanalyse, Analyse radioaktiver Elemente in Gesteinen und weiteren Methoden wurden Proben von Begleitgas, Bohrkernen und potenziellen Heliumquellgesteinen der Untersuchungsgebiete analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Helium im Gebiet Hangjinqi im Norden des Ordos-Beckens typisches Krustengas ist, während im Weihe-Becken in der Nähe tiefer großer Verwerfungen, welche das Grundgebirge verbinden, wie der Baoji-Xianyang-Störung und der Qinling-Hangstörung, der Anteil von mantelbedingtem Helium relativ hoch ist (mit einem Maximum von 6,959 %). Das Weihe- und Ordos-Becken gehören zum südwestlichen Rand der Nordchinesischen Platte, die Beckenböden bestehen aus metamorphem Gestein und Granit aus dem Paläoarchikum bis Präkambrium, die die primären Quellgesteine für Helium in der Region bilden. Die Hauptquellgesteine für Helium im Weihe-Becken umfassen zudem uraniumreiche Yanshan-Granite an der Peripherie und tief verborgene Granitintrusionen derselben Zeit. Grundgebirgs-Sedimente in beiden Gebieten können aufgrund des niedrigen Gehalts an U- und Th-Elementen oder der niedrigen Heliumabsorption nicht als Hauptquellgesteine für Helium betrachtet werden. Der gesamte Prozess der Bildung, Migration und Akkumulation von Helium in beiden Gebieten wird durch Quellgesteine und Verwerfungen kontrolliert und steht in engem Zusammenhang mit der Verteilung großer tiefreichender Verwerfungszonen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse kann eine Referenz für die nächste Phase der Erkundung und Entwicklung von Heliumressourcen in beiden Gebieten gegeben werden.

关键词

Weihe-Becken; nördliches Ordos-Becken; Helium; Begleitressourcen; Herkunftsvergleich

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