廣東省涂里塘礦泉水的基本特征及形成機(jī)理探討

1、    廣東省涂里塘礦泉水的基本特征及形成機(jī)理探討    王小海摘要涂里塘礦泉水廠利用2號(hào)和8號(hào)泉進(jìn)行生產(chǎn)，雖然2個(gè)泉相距僅45m，但泉的性質(zhì)截然不同，水質(zhì)相差甚大，2號(hào)泉水中溶解性總固體、游離co2、偏硅酸、鋰、鍶均達(dá)到飲用天然礦泉水規(guī)范的界限指標(biāo)，為復(fù)合型碳酸水，而8號(hào)泉水僅偏硅酸達(dá)標(biāo)，具有一定的特色。本文通過(guò)調(diào)查其水文地質(zhì)條件、水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)分析研究2個(gè)泉的基本特征和形成機(jī)理。關(guān)鍵詞含水層 構(gòu)造 礦泉水 水質(zhì) 形成機(jī)理中圖分類(lèi)號(hào) p641.7 文獻(xiàn)碼 b 文章編號(hào) 1000-405x（2015）-9-23-21礦區(qū)概況水源地位于丘陵山區(qū)，北西部海拔12

2、5168.5m，坡度826°；南東部海拔221.5300m，坡度1335°；中部為北東-南西向分布的谷地，長(zhǎng)2km。丘陵區(qū)植被發(fā)育。地表小溪流較發(fā)育，南東方向上磷水庫(kù)面積約1800m2，蓄水量約4萬(wàn)m3。水源地地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降雨量1442mm，每年49月為雨季，占全年降雨量的80%；年蒸發(fā)量9961406mm，降雨量大于蒸發(fā)量。2礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)及周邊出露地層有白堊系上統(tǒng)南雄組、侏羅系中統(tǒng)漳平組、侏羅系下統(tǒng)金雞組、震旦系及第四系；區(qū)域內(nèi)斷層較發(fā)育，且規(guī)模不一，按走向分主要有兩組斷層，即北東向的f1f3斷層和北西向的f5斷層。水源地處于蓮花山北麓的九龍嶂北西側(cè)丘

3、陵山區(qū)，f1（五華永定）斷層帶上。在水源地范圍沿?cái)鄬映雎?6個(gè)泉（或泉群），礦區(qū)主要開(kāi)采的2、8號(hào)泉也分布在其中，該斷層走向ne35°，傾向北西，傾角3643°；上盤(pán)為白堊紀(jì)上統(tǒng)南雄組地層，下盤(pán)為燕山早期第三階段侵入的花崗巖。地下水類(lèi)型有：紅層裂隙水和塊狀巖類(lèi)裂隙水。其中紅層裂隙水富水性弱；塊狀巖類(lèi)裂隙水富水性中等。礦區(qū)內(nèi)2、8號(hào)泉均為天然出露的礦泉，2號(hào)8號(hào)泉方向235°，兩眼泉間距45m，泉口標(biāo)高均為+120m，高出溝谷5m，其中2號(hào)泉在斷層帶上，為一斷層上升泉，屬?gòu)?fù)合型碳酸礦泉，具承壓特點(diǎn)；8號(hào)泉產(chǎn)在斷層帶次一級(jí)硅化破碎帶中，為一下降泉，屬硅酸礦泉，不承壓（

4、見(jiàn)圖1）。3水質(zhì)特征2號(hào)泉水化學(xué)類(lèi)型為hco3-na·ca類(lèi)型；ph值6.288.14，屬中性水；其中溶解性總固體20892180mg/l，屬微咸水，游離co2313.6399mg/l，偏硅酸含量119128mg/l，鋰含量0.30mg/l，鍶含量1.18mg/l，均達(dá)到飲用天然礦泉水規(guī)范的界限指標(biāo)，為復(fù)合型碳酸水，水質(zhì)較穩(wěn)定。但鐵、錳、氟含量超標(biāo)，經(jīng)水質(zhì)凈化設(shè)備凈化后已達(dá)標(biāo)。8號(hào)泉水化學(xué)類(lèi)型為hco3-na·ca類(lèi)型；ph值6.607.46，屬中性水，溶解性總固體107110mg/l，屬淡水；偏硅酸含量28.337.81mg/l，含量變化稍大，達(dá)到飲用天然礦泉水規(guī)范的界限

5、指標(biāo)，為硅酸型礦泉水，與2號(hào)泉水質(zhì)差異較大。2號(hào)泉為復(fù)合型礦泉水（口感微咸），其中有五項(xiàng)元素達(dá)到國(guó)家飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)；而與之相隔僅45m的8號(hào)泉只有偏硅酸含量達(dá)到國(guó)家飲用天然礦泉水的標(biāo)準(zhǔn)，周邊發(fā)現(xiàn)的1號(hào)、13號(hào)、14號(hào)、7號(hào)、9號(hào)、4號(hào)、3號(hào)等泉水均未出現(xiàn)微咸口感?，F(xiàn)針對(duì)這種特殊的情況，對(duì)2號(hào)和8號(hào)礦泉水的形成機(jī)理進(jìn)行相關(guān)分析。2號(hào)泉為上升泉，屬承壓水，埋深比8號(hào)泉深，屬于較深層的地下水；2號(hào)泉水歷次化驗(yàn)的na+：cl-摩爾濃度的比值范圍為20.07：148.375：1，可以排除源于古海水的可能；將2號(hào)泉水歷次的化驗(yàn)結(jié)果投影到piper三線圖上（見(jiàn)圖2），屬于典型的深層花崗巖裂隙水；2號(hào)泉位

6、于f1斷層破碎帶，斷層下盤(pán)為燕山三期花崗巖，上盤(pán)為白堊系上統(tǒng)南雄組砂巖，2號(hào)泉必然與地表的潛水有一定的水力聯(lián)系。現(xiàn)初步推測(cè)2號(hào)泉水中有一部分水來(lái)源于深層的承壓水，該部分水在花崗巖裂隙中受高溫高壓的影響，在水循環(huán)的過(guò)程中溶濾了花崗巖中的na、ca、fe、mn等諸多元素。一部分水來(lái)源以地表的潛水，在深層的承壓水沿?cái)鄬由仙倪^(guò)程中與地表的潛水發(fā)生混合，從而形成了礦化度、游離co2、鋰、鍶、偏硅酸含量5項(xiàng)界限指標(biāo)達(dá)到國(guó)家飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)的重碳酸鈣鈉型礦泉水，其中na、ca、fe、mn等元素都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于8號(hào)泉水。8號(hào)泉為下降泉，且水中na+、tfe、mn2+等離子含量低，初步推斷其類(lèi)型為潛水，屬非承壓水

7、，在其水循環(huán)過(guò)程中溶濾了其路徑上的巖石的有益成分后形成偏硅酸型礦泉水。作為匯水面積不是很大的潛水，其豐枯水期的流量應(yīng)有較明顯的波動(dòng)，據(jù)以往的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示其變化起伏也較明顯，和推導(dǎo)結(jié)果吻合。綜上所述，礦泉水形成的水文地質(zhì)環(huán)境是：2號(hào)泉中一部分水為深層花崗巖裂隙水，在深層受高溫高壓的影響而溶解了花崗巖中較多元素；一部分水來(lái)源于斷層中的潛水，最終形成了礦化度、游離co2、鋰、鍶、偏硅酸含量5項(xiàng)界限指標(biāo)達(dá)到國(guó)家飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)的重碳酸鈣鈉型礦泉水。8號(hào)泉為類(lèi)型為潛水，屬非承壓水，是以大氣降水深入補(bǔ)給基巖裂隙水后，沿?cái)嗔褞Ш脱由燧^深的節(jié)理裂隙，經(jīng)深部循環(huán)運(yùn)移，在其水循環(huán)過(guò)程中溶濾了其路徑上的巖石的有益

8、成分后形成偏硅酸型礦泉水。經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查表明，涂里塘礦泉水在埋藏條件、循環(huán)條件、水力性質(zhì)、動(dòng)態(tài)變化以及水質(zhì)情況等都具備礦泉水的一般特征。4允許開(kāi)采量4.1動(dòng)態(tài)觀測(cè)據(jù)原“七二三地質(zhì)大隊(duì)”在1994年1月1995年3月期間對(duì)2號(hào)、8號(hào)泉的抽水總量動(dòng)態(tài)觀測(cè)來(lái)看，2號(hào)泉71.5478.80m3/d，8號(hào)泉52.7058.75m3/d。2010年儲(chǔ)量核實(shí)期間的廠區(qū)抽水總量，2號(hào)泉74.377.8m3/d，8號(hào)泉54.957.6m3/d。從多年動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可看出開(kāi)采多來(lái)天然流量沒(méi)有減少，泉流量基本穩(wěn)定。4.2允許開(kāi)采量2號(hào)泉、8號(hào)泉，原流量分別為0.1860.203l/s、0.1140.140l/s，總流

9、量為0.3000.343l/s。在原泉眼處開(kāi)挖建成淺井，即2號(hào)井（泉）、8號(hào)井（泉）。建井后2號(hào)井（泉）的抽水量為7378m3/d，8號(hào)井（泉）的抽水量為5561m3/d，總流量為128139m3/d。1995年10月，原廣東省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)批準(zhǔn)2號(hào)井c級(jí)允許開(kāi)采量70m3/d、8號(hào)井c級(jí)允許開(kāi)采量50m3/d，兩井共120m3/d。經(jīng)核實(shí)工作于豐、枯水期分別對(duì)2號(hào)井、8號(hào)井進(jìn)行抽水試驗(yàn)，單井涌水量分別為7478m3/d、5558m3/d，總涌水量129136m3/d。2010年8月至2011年1月進(jìn)行了動(dòng)態(tài)觀測(cè)。2號(hào)井的涌水量7780m3/d，8號(hào)井的涌水量5760m3/d，總涌水量1341

10、40m3/d。以上成果表明，兩井的涌水量與原評(píng)價(jià)期間的涌水量變化不大。涂里塘礦泉水經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，通過(guò)本次核實(shí)表明，水質(zhì)比較穩(wěn)定，水量波動(dòng)不大。因此，原廣東省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)批準(zhǔn)的c級(jí)允許開(kāi)采量可以升為b級(jí)。截至2011年1月19日，涂里塘礦泉水保有b級(jí)允許開(kāi)采量120m3/d，其中2號(hào)井70m3/d、8號(hào)井50m3/d。5存在問(wèn)題及建議1.2號(hào)泉鐵、錳、氟超過(guò)限量標(biāo)準(zhǔn)，礦泉水廠引進(jìn)凈水設(shè)備后初步試驗(yàn)可以降低，使其達(dá)到規(guī)范要求，而不影響其它達(dá)標(biāo)界限指標(biāo)，但為保證礦泉水產(chǎn)品，建議對(duì)凈水設(shè)備處理后的水進(jìn)行長(zhǎng)期內(nèi)部監(jiān)測(cè)，確保界限指標(biāo)和限量指標(biāo)符合規(guī)范要求；2.8號(hào)泉在2006年至2010年的三份水質(zhì)分析結(jié)果中，偏硅酸含量?jī)H有一次為28.3mg/l，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)，確保水質(zhì)后供應(yīng)市場(chǎng)。參考文獻(xiàn)1廣東省梅