【背景】稀有气体因其化学惰性和在不同储库中同位素组成的差异性,成为示踪地质流体来源与演化过程的重要工具。氦气在作为稀有气体示踪剂的同时也是稀缺资源,其富集机制与勘探潜力备受关注。【方法】通过总结国内外典型气藏、火山喷气、地表热泉的地球化学数据,分析稀有气体来源解析中的干扰因素与端元值选择问题,总结稀有气体同位素在构建成藏模型、还原流体分配等多场景中的应用,并基于氦气生成潜力与运聚机理,凝练氦气成藏理论。【进展和展望】结合实例分析,提出3类氦气富集类型,分别为构造活动提升氦通量型(如青藏高原拉萨地块)、深埋高压页岩自封闭富集型(如四川盆地寒武、志留系页岩气藏)与水溶氦脱溶与烷烃气耦合富集成藏型(如塔里木盆地和田河气田)。拉萨地块理论壳源氦通量为全球平均氦通量的221~78 056倍,数值模拟结果为6 392~9 284倍,认为拉萨地块是理想的氦气聚集区;根据高压纳米孔隙系统显著抑制氦气扩散性,较早的生烃高峰期增加氦气“持续富集阶段”时间,认为埋藏较深的古老页岩气藏是理想的氦气聚集类型;晚期成藏的烷烃气在向圈闭运移时,能够提取广泛分布的古老地层水中氦气使其富集,认为这类气藏也是理想的氦气聚集类型。