分子动力学模拟计算是揭示氦富集机制的关键

主要观点总结

本文介绍了利用分子动力学模拟技术揭示氦在自然界赋存特征、纳米尺度的运动状态及其与其他分子之间的相互作用的研究。该研究成果为氦气在地质体中的富集机理提供了理论基础。文章的关键点包括氦气的运移机理，分子动力学模拟技术的应用，以及氦气在地质体中的赋存特征和运移行为的研究。

关键观点总结

关键观点1: 氦气的运移机理是关键

氦气在自然界的富集过程中，其运移机理是核心问题。研究表明，氦气在纳米尺度的空间中运移，大孔、低气压、高温、高压利于其运移。载体气的作用并非加快氦气的流动，而是减小其在矿物孔隙中的吸附作用。

关键观点2: 分子动力学模拟技术的应用

分子动力学模拟技术成为揭示氦气运移机理的最有效手段。关平团队通过构建地质模型和流体模型，利用该技术详细表征了氦气在微观孔隙中的吸附、扩散等流体动力学行为特征。

关键观点3: 氦气在地质体中的赋存特征和运移行为研究

研究揭示了氦气在地质体中的赋存特征，包括其在孔隙表面的弱吸附、扩散方式和流动方式等。此外，还探讨了氮气等载体气与氦气共同运移的作用机理，以及氦气藏的封盖机理。

文章预览

导读 战略资源氦在自然界的富集 , 运移机理是关键 , 分子动力学模拟成为揭示其运移机理的最有效手段 . 关平团队利用分子动力学模拟技术揭示氦在自然界赋存特征、纳米尺度的运动状态及其与其他分子之间的相互作用 , 为氦气在自然界的富集机理提供了理论基础 . 刘文汇教授对该成果进行了点评. 近年来, 氦资源及其富集机理是地质资源领域研究的前沿和热点(Liu等, 2024). 在地球科学领域, 包括氦在内的稀有气体及其同位素因其化学惰性和放射性成因而作为地质年代学和地质过程的示踪剂, 且更多关注在地质体中的同位素组成. 然而, 氦气作为重要资源, 其来源、运移和富集成藏研究显得异常重要. 氦在不同相态物质中的运动学、在地质体中的运移机制是氦气资源研究需要关注的核心问题. 已有实验主要侧重于通过气体渗透实验、同位素示踪技术等 ………………………………