页岩气怎么产生的（放射性成因的天然气）

2022年4月4日，《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）发表文章《放射性成因的天然气：页岩气中一种被忽视的成分》（Natural gas of radiolytic origin: An overlooked component of shale gas）指出，在富含有机质和有大量铀（U）的油气藏中，源自有机物的放射性分解产生的气体属于一种先前被忽视的天然气，而且比温室气体的威胁更大。

天然气是一种重要的化石能源，通常被认为源自常规油气藏开采。自 21世纪以来，随着越来越多的天然气从非常规油气藏（包括富含有机质的页岩）中开采出来，伴随产生的其他气体也会被排放到大气中，其中许多是导致全球变暖的温室气体。因此，来自法国矿产研究局、伯尼尔大学和卡尔加里大学的研究人员对非常规油气藏中开采出的天然气进行重新分析以及开展放射性实验测试，结果表明，具有较低δ13C值的放射性成因甲烷、乙烷和丙烷属于之前在天然气混合物中被忽视的气体。在低成熟的页岩中，放射性成因天然气的贡献可能超过25%，忽视放射性成因天然气的存在可能会误判天然气的来源，也很可能出现存在微生物气的错误说法或被鉴定为成熟度过低的热成因气。在成熟页岩中，少量放射性成因组分与高成熟度热成因天然气的混合是解释碳同位素发生倒转的另一种原因。因此，研究人员建议重新判断天然气的成因，避免由于页岩气中与有机物相关的放射性升高而导致放射性成因气体的贡献变大，以便更准确地评价维持未来能源需求所需的天然气混合物的来源化石燃料。

研究人员表示，虽然目前公布了这类气体的组成和δ13C值。但实际上CO2和H2的排放量（占比高达所有放射性成因气体的 96%）要大得多。所以后续工作还要确定这些气体的同位素特征，包括δ13CCO2、δDH2和δDCH4，这有助于进一步阐明放射性气体的成气机理。与此同时，通过有机物的辐射分解来提取天然气的压裂地点必须受到严格监控，以确保它们不会排放温室气体。

转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2022年第08期，王晓晨 编译。