据Mining.com网站报道，魁北克新材料公司（Quebec Innovative Materials Corp.，QIMC）宣布，在加拿大魁北克省的玛丽村（Ville Marie）项目发现明显的天然氢异常。这个里程碑式的发现是公司同魁北克大学国立科学研究院（Institut National de la Recherche Scientifique，INRS）合作进行的土壤采样分析的初步结果。氢气浓度最高的地方出现在圣布鲁诺德吉格斯第四区间公路（勘测线1）。首个异常带显示氢浓度在311-388ppm，第二个带浓度为157-346ppm（图1、2和3）。
“发现天然氢气异常是QIMC同我们伙伴INRS的重要成果”，QIMC公司总裁约翰·卡拉吉亚尼迪斯（John Karagiannidis）称。“这展示了我们致力清洁能源天然氢开发同时推动魁北克跻身清洁能源创新前列的承诺”。
“这些发现无疑表明，在魁北克省以前从未关注的地区存在非常明显的氢气异常”，INRS应用地学实验室科学主管马克·里奇-拉斐什（Marc Richer-Laflèche）教授表示。
“这些结果表明我们的勘探工作取得了突破”，卡拉吉亚尼迪斯称。“天然氢气是全球可持续能源转型的关键元素，能够极大地促进清洁能源计划和推动经济发展”。
2024年7月份的前两周，在圣布鲁诺德吉格斯，INRS应用地学实验室团队开始沿相隔50米的4条勘测线开展土壤气体调查：1号线长1165米，2号线长3100米，3号线西段长3250米，东段长4300米，分别沿第四区间道路、第三-第四区间道路以及码头路分布（图1）。这项工作的最初目的是验证里奇-拉斐什教授提出的地质、地球物理和地球化学模型和原理，他认为魁北克省蒂米斯卡明地堑有良好的成氢地质条件。
图1 2024年7月INRS在QIMC公司玛丽村氢气项目开展的土壤气体地球化学调查1、2、3东和西勘测线位置图。
图2 氢异常空间分布卫星影像图
图3 圣布鲁诺德吉格斯1号线剖面显示氢强烈异常带（土壤气体）
第三-第四区间道路（2号勘测线）也显示强烈的氢异常（距站点900米、1100米和1200米，浓度分别为310、365和318ppm，见图2）。这些异常比第四区间道路剖面（1号勘测线）分布更为集中。3号线西段，终点为蒂米斯卡明湖边，间隔为500米（从2500米到3000米），氢浓度从155到410ppm（275±73ppm，见图2）。这些异常似乎与前面的不太相关，因为其位置更靠西。
2024年7月22日观测到的新异常带氢浓度更高，沿圣布鲁诺德吉格斯码头路东段长近1公里的范围分布（3号线东段）。650点到1650点之间本地区氢浓度平均为 260 ± 72 ppm（图2，21个样品）。该剖面位于第四区间道路以南5.3公里。
里奇-拉斐什教授认为，“如果我们将圣布鲁诺德吉格斯的土壤氢异常同庞蒂亚克（Pontiac）火山深成带蒂明斯卡明（巴比<Baby>和贝勒泰尔<Belleterre>组）测量结果对比，明显可以看出，蒂米斯卡明地堑观测到的氢浓度总体上高于火山深成环境，而火山深成环境理论上对于成氢更有利（按照众所周知的绿岩模型）”。
图4 玛丽村项目勘测线，巴比和贝勒泰尔群火山岩（玄武岩）和侵入岩（辉长岩）土壤气体分析数据对比。
巴比群（米德林<Midrim>地区）和贝勒泰尔群（奥贝勒<Aubelle>地区）数据来自FRQNT-MRNF矿山硫化矿土壤气体勘测项目。该项目同维奥尔公司（Vior Inc.）在蒂米斯卡明地区合作完成（Marc Richer-LaFlèche, INRS & Li-Zhen Cheng, UQAT）。米德林和贝勒泰尔的土壤气体数据来自安托万·库科维奇（Antoine Cuckovic）在INRS的地学博士论文（来源：INRS和Vior Inc.）。
“QIMC公司玛丽村氢异常空间分布表明大规模氢扩散转移过程可能与蒂米斯卡明地堑次级断裂有关”，里奇-拉斐什教授认为。
“富氢异常域一般连续性好（>500米），通常聚集在相对细粒的冰湖相沉积地层中，后者可以作为粗粒冰川或河冰第四纪沉积物中可能存在的附属储藏的盖层。然而，野外观察表明，土壤中的高浓度氢不限于细粒冰湖相沉积物。例如，几个强烈氢异常也在下伏有砂砾岩和基岩的土壤中有发现（如图3号线西段，1号线起始段）”。
蒂米斯卡明地堑氢的形成还可能是因为：
1）存在科伯特群（Cobalt Group）钾长石质岩石（富含铀钍），可能通过放射性产生氢；
2）巴比群超镁铁质岩石遭到地堑切割，上覆沉积岩石后产生氢；
3）第三种不可忽视的原因是蒂米斯卡明大陆地壳下的岩石圈地幔中的变质橄榄岩。该事件可能与白垩纪影响该地区的金伯利质岩浆作用有关。
“本次发布涉及的所有高氢浓度异常都反映蒂米斯卡明地区圣布鲁诺德吉格斯区域土壤中氢强烈富集”，卡拉吉亚尼迪斯称。“我们将在该地区增加人员和设备，计划进一步工作来探测深部氢矿化情况。”
重力和音频大地电磁勘测
2024年秋天将进行重力和音频大地电磁勘测，以提供地磁成像和重力反演模型，定位被冰湖沉积物覆盖的断层，并圈定沉积物厚度较大的区域（重力槽）。
这些数据将用于定位元古代科伯特群和奥陶纪新利斯加德群（New-Liskeard Group）沉积岩中的适合原生储藏形成的基底岩石构造。
地震和瞬变电磁（TDEM）勘测
高分辨率地震反射和折射勘测将于2024年秋天开始，目标是确定土壤氢气异常带下方第四纪沉积物的几何形状。
公司还将进行高空间分辨率和垂直穿透（电导率和荷电性）的TDEM勘测，用以形成4000米深处的详细地形图像。
与其它土壤气体调查数据对比
里奇-拉斐什教授称，“与碳氢化合物一样，行业可用的土壤气体数据很少。然而，一些科学论文报告了与地下氢气渗出相关的地质构造土壤气体探测数据”。
例如，在地形沉降（仙女圈）进行的氢分析报告浓度通常低于100ppm。
Mainson et al (2022)发表的论文称，在伊尔冈克拉通进行的勘测表明氢浓度（94%的样品浓度低于150ppm）远低于蒂米斯卡明地区圣布鲁诺的测量结果。
Langhi & Strand(2023)报告，伊尔冈克拉通和珀斯盆地接触带附近的远景区（沿达林<Darling>断层，比尔穆拉<Beermullah>湖附近）的土壤气体数据显示，氢浓度低于200ppm。
最后，澳大利亚盐湖环境中的地面沉降报告氢浓度低于50ppm。
法国比利牛斯山高潜力地区的康维根斯（Convergence）氢浓度数据（Lefeuvre et al., 2021）与蒂米斯卡明项目富氢样品结果对比见表1。
表1 蒂米斯卡明项目与康维根斯项目探测的氢浓度对比
来源：INRS，道达尔能源，Lefeuvre et al., 2021
“表1清楚地表明魁北克省蒂米斯卡明地区圣布鲁诺德吉格斯新发现的级别”，里奇-拉斐什表示。“我们希望获得更多数据和参照”。
方法
INRS土壤气体调查包括从80厘米深土壤中采集气体样本。使用冲击钻、锥形气体螺旋钻和电动泵采集样本。样品进行过滤除尘，干燥后密封于铝袋。这些一公升的铝袋封装的气体将在6个小时内完成分析，仪器为多气体检测系统，包括一个霍尼韦尔电化学传感器，其检测范围为0至1000 ppm，灵敏度为每ppm氢气0.02±0.01 uA。使用Gasco的氢气和其他气体标准（H2S、SO2、O2、CO2、CS2、CH4S）来确保气体检测系统的正常运行。
