目前有关氦气成因及成藏富集模式的研究主要以陆上中—古生界克拉通叠合盆地为主,而对近海区域与油气伴生氦气资源的研究十分欠缺。为此,以东海陆架盆地为例,基于该盆地丽水—椒江、西湖凹陷含氦天然气组分、He³/He⁴同位素、岩石U、Th含量等资料,分析了该区氦气成因及氦气与伴生气的相关性,进而结合氦源岩生氦速率、氦气含量等生氦条件,明确了氦气成因,确定了该区氦气富集模式和勘探有利区。研究结果表明:①丽水—椒江凹陷氦气为幔源成因,氦气与幔源CO₂浓度、岩浆岩体分布有关,西湖凹陷则为壳—幔混源成因,氦气与深大断裂、沉积地层生氦有关;②该区氦气富集存在深大断裂与岩浆岩体周缘幔源强富集型、深大断裂与沉积层壳—幔混源弱富集型2种模式;③西湖凹陷主力烃源岩层系始新统平湖组煤、泥岩的U和Th放射性元素在东海陆架盆地沉积岩中为最高,生氦速率与松辽盆地富氦区流纹岩相当,可作为弱源氦气的氦源岩。结论认为:①丽水—椒江凹陷西南部发育深大断裂与多期岩浆活动叠合的氦气有利区,评价出多个幔源强富集型有利圈闭,推算氦气资源量近1×10~8 m³;②幔源氦气供氦稳定性、生氦量亟需开展进一步基础研究,同时在绿色低碳大背景下,氦气资源开发利用亦面临CO₂封存挑战。