邱添, 曾令森, 申婷婷

(1.中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室，北京 100037;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)，广东 广州 511458)

0 引言

全球性气候变暖已经成为一个威胁人类生存和发展的问题，人为排放CO2是导致全球变暖最主要的因素，直接影响全球生态环境安全[1]。如今，全球大气中CO2浓度比人类历史上的任何时候都要高。过去十年中大气CO2浓度更是以每年2.3×10-6的速度增长，比自然条件下大气CO2浓度变化快近100倍[2]。为应对全球气候变化的严峻形势，2015年《巴黎协定》明确规定了全球增温控制在1.5～2 ℃并倡导各国自主减排[3]。世界各国积极响应并探索减排的有效措施，中国政府也做出2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和的郑重承诺。大气中CO2浓度的增加在很大程度上归因于化石燃料的使用[4]，然而未来几十年，全球能源消费中化石燃料仍将占据主导地位，研发CO2减排以及捕获与封存新技术是国际社会当前迫切需要解决的问题。

碳捕获与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术被公认为是最终实现CO2零排放的主要途径之一[4-5]。该技术将大量排放的CO2从排放源分离，利用不同封存机制将CO2存储在包括陆地生物圈在内的封存地点，而非直接排入大气圈[6]。其中，地质封存是指将气态、液态或超临界CO2注入沉积盆地下的地质体/构造(如深部咸水层、枯竭油气田和煤层等)中，利用储层上部的圈闭构造阻止CO2在浮力作用下向上运移(封存机制： 构造/地层封存)，其中少量CO2封存在岩石介质的孔隙中(残余气体封存)，随着时间推移溶解在地下水中(溶解封存)，并与周围岩石发生反应形成稳定碳酸盐矿物(矿物封存)[7-12]。……