传统壳源氦生成量的估算方法，如成因法与体积法，通常建立在恒定母体浓度和线性累积的基础上，忽略了放射性元素衰变本身遵循的指数衰减定律（）。该“静态模型”在氦气资源量评估时存在局限性：其一，未考虑母核随时间的递减效应，导致实际⁴He生成量被系统性低估；其二，未能涵盖构造热事件、抬升剥蚀及断裂活动对氦气生成、保存与逸散过程的动态控制，难以真实反映地质历史中氦成藏体系的演化。为修正因时间变量引起的计算误差，本研究基于放射性衰变指数定律，引入时间积分算法，构建了耦合⁴He动态累积效应的氦源岩生氦量计算模型。该模型的核心数学表达式为：          式中，为t时间内累积氦生成量，[U]₀和[Th]₀为母核初始丰度，和为衰变常数，P和Q分别为单位质量U和Th完全衰变所产生的氦原子数。
         该模型确立了母核初始丰度（N₀）、衰变常数（λ）及地质时间（t）之间的函数关系，采用积分方法精确量化从成岩时代至今的氦气累积生成量，实现了对氦源岩生氦能力的动态演化模拟。
         我国地形以郯庐断裂带为构造边界，其两侧地壳结构错动明显。东部地区以高热流、薄地壳、强烈中新生代构造-岩浆活动为特征；西部地区则具有低热流、厚地壳、长期稳定演化特点。以东海陆架盆地丽水-椒江凹陷为实例，采用中国东部大陆地壳标准模型结合凹陷区实际，在确定生氦量计算参数的基础上，应用本模型进行壳源氦气生成量计算。该研究区基底以片麻岩、花岗岩为主，纵向呈片麻岩上覆花岗岩的二元结构^[2]。计算结果表明，该凹陷壳源氦气总生成量高达5.532×10¹² m³，远高于传统静态模型估算结果（1.313×10¹² m³），证实了时变效应在氦资源评价中的关键作用。
         研究进一步对溶解氦量进行了估算（基于亨利定律结合地层温压场等参数^[3]），并据此对该区氦气保存条件进行约束分析。计算结果表明，在氦气分压为0.05%的条件下，当源岩埋深小于23.4 km时，地层水中溶解氦量低于上覆岩体累计生成的氦总量，指示该深度以上氦气可以游离相态存在，并具备聚集成藏的潜力；而当深度大于23.4 km时，高温高压环境下氦强烈溶于流体相，难以发生相态分异而形成工业聚集。因此，将23.4 km（氦气分压为0.05%）确定为该区氦源岩的有效生氦下限深度。
         氦源岩有效下限深度的主控因素涵盖地壳结构、温压系统、储层物性及氦分压等多维耦合作用。地壳结构构成其地质基础，区域性构造差异控制源岩中放射性母核元素丰度，导致氦气生成与分布的非均质性。温压条件为矿物晶格中氦的释放提供热力学保障，且低温超压环境可抑制氦气扩散损失，二者共同调控有效赋存下限。储层物性（孔隙度与渗透率等）主导氦从源岩基质向输导层的扩散-渗流效率；其物性下限与埋深呈对数负相关，埋深影响物性参数的变化趋势共同约束了氦源岩有效下限深度。氦分压作为气相组分函数，其值大小决定氦在地层水中的溶解 - 脱溶相态平衡；低氦分压区需更大埋深以实现饱和析出。因此，氦源岩有效下限的厘定，需结合区域地质特征进行综合评估。
         综上所述，本研究构建的动态累积模型有效校正了传统方法中存在的时间效应偏差，实现了对氦源岩生氦潜力的高精度、定量化评价，尤其适用于具有多阶段复杂演化历史的地质单元。该模型及氦源岩有效下限深度的主控因素研究，可为我国主要沉积盆地及深部地壳区的氦资源调查与远景预测提供关键科学依据，对深化壳源氦成藏动力学过程认知以及指导未来氦气勘探实践具有重要的理论意义与应用价值。
 

壳源氦；放射性衰变；生氦量计算模型；有效下限深度