要评估地下储氢库的安全性，封盖岩的机械完整性是避不开的。注入岩层的氢气并不是一种惰性气体，它会与周围地质环境发生相互作用。所以我们需要了解添加氢气等二次储存气体后可能发生的结构和力学变化，以及这些变化如何影响盖层的完整性。
奥地利莱奥本矿业大学的研究团队在 International Journal of Hydrogen Energy 上发表的一篇论文表示。他们借助宽离子束扫面电子显微镜（BIB-SEM），观察了 Amaltheenton 粘土岩（一种封盖岩替代物）在氢气与氯化钠盐水处理下的显微纹理变化。观察结果表明：在盐水与氢气的共同浸泡下，岩石内部的方解石化石碎片溶解了。
断裂与溶解
高分辨显微图像显示，纯干氢气对晶粒几乎没有物理或化学影响。但当氢气掺入盐水，反应条件发生了改变。方解石化石碎片原本就存在大量粒内孔隙。这些孔隙提供了巨大的比表面积，导致方解石成分快速分解。不仅如此，经盐水处理的样品在层理面上出现了开裂，伴随盐类结晶析出。孔隙增加，裂隙发育。这意味着储氢环境确实会削弱封盖岩的机械强度。
要获取无噪点的背散射（BSE）与二次电子（SE）图像，需要对岩石截面做导电层覆盖。研究人员使用了离子溅射仪（溅射时间 30 秒）对样品进行了镀金。避免样品不导电从而引起表面荷电。
带有复杂孔隙和盐分结晶的岩土标本对制样环境很敏感。抽真空或高能等离子体带来的热效应，极易破坏微观原始结构。JY-S120A 全自动离子溅射仪操作简单。设备采用低压直流磁控头，整个溅射流程处于冷态，避免了热量在热敏晶粒或盐分上累积。仪器可自动完成抽真空与镀膜电流的调控，且可搭载旋转倾斜样品台，从而在复杂的岩面与孔隙中形成均一导电层。非常适合在这个领域应用。
参考资料
Joel P. Bensing, David Misch, Lukas Skerbisch, Reinhard F. Sachsenhofer,
Hydrogen-induced calcite dissolution in Amaltheenton Formation claystones: Implications for underground hydrogen storage caprock integrity,
International Journal of Hydrogen Energy,
Volume 47, Issue 71,
2022,
Pages 30621-30626,
ISSN 0360-3199,
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.07.023.
