淺談新疆天然礦泉水的成因類型

鄭 勇，孫忠偉，劉 濤，師德?lián)P，韓芳芳

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆昌吉831100）

淺談新疆天然礦泉水的成因類型

鄭 勇*，孫忠偉，劉 濤，師德?lián)P，韓芳芳

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆昌吉831100）

新疆自然地理、地質(zhì)條件復(fù)雜，礦泉水資源比較豐富，經(jīng)過(guò)調(diào)查，初步圈定了73處礦泉水點(diǎn)，分布于全疆各個(gè)地州市，根據(jù)各礦泉水點(diǎn)實(shí)際的地質(zhì)條件，對(duì)已調(diào)查的礦泉水點(diǎn)進(jìn)行了歸納分析，初步總結(jié)了新疆礦泉水的成因特點(diǎn)。

礦泉水；微量元素；成因類型

新疆特定的自然地理、地質(zhì)背景塑造了新疆天然礦泉水形成的特定環(huán)境。其形成除取決于礦泉水運(yùn)移空間特征外，還取決于賦存的水文地球化學(xué)環(huán)境條件。

1 新疆天然礦泉水的分布

天然礦泉水在全疆各地州市均有分布，分布數(shù)量較多（數(shù)量10處左右）的地區(qū)有烏魯木齊—昌吉地區(qū)、吐魯番—鄯善地區(qū)、喀什地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州以及克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫遄灾沃?，占全疆飲用天然礦泉水總數(shù)的76.7%；分布數(shù)量較少的地區(qū)（數(shù)量在5處左右）有伊犁地區(qū)、阿爾泰地區(qū)、哈密地區(qū)；數(shù)量最少的是和田地區(qū)，僅有天然礦泉水點(diǎn)2個(gè)。在已知的73個(gè)水點(diǎn)中，鋰、鍶、溴、偏硅酸、碳酸、礦物鹽等6種礦泉水類型均有分布，并以鍶水和偏硅酸水含量最多。

2 天然礦泉水的成因類型

經(jīng)調(diào)查評(píng)價(jià)的73處天然礦泉水，按其地質(zhì)背景、分布特征和形成機(jī)理可劃分為3大類型：（1）構(gòu)造斷裂深循環(huán)淋溶型；（2）裂隙淺循環(huán)淋溶型；（3）補(bǔ)給富集埋藏型。

2.1 構(gòu)造斷裂深循環(huán)淋溶型天然礦泉水

這類天然礦泉水的分布與深大斷裂密切相關(guān)。由于深大斷裂切割深度比較大，給地下水創(chuàng)造了良好的深循環(huán)條件，地下水在深循環(huán)的過(guò)程中獲得溫度和壓力，為淋溶介質(zhì)中更多成份創(chuàng)造了條件，使特征元素或組份得以富集，成為天然礦泉水（圖1）。這類天然礦泉水往往水溫較高，其成因與近期火山構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)，且其周圍同樣存在地?zé)岙惓＃歼_(dá)到了相應(yīng)的水/巖平衡，本次根據(jù)水中偏硅酸含量參照值采用SiO2溫標(biāo)公式計(jì)算了礦泉水的循環(huán)深度及其形成處的溫度（見(jiàn)表1）。

圖1 塔什庫(kù)爾干縣塔合曼溫泉剖面圖

此類天然礦泉水多種元素達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且儲(chǔ)量較大。如塔什庫(kù)爾干縣塔合曼溫泉，水溫71℃～73℃，鍶含量0.69mg/L，鋰含量0.18mg/L，偏硅酸含量44.94mg/L。又如烏魯木齊市水磨溝溫泉水溫25℃，鋰含量0.35mg/L，偏硼酸含量545.1mg/L，總硫化氫18.82mg/L。

2.2 裂隙淺循環(huán)淋溶型天然礦泉水

這類天然礦泉水多以泉的形式出露（見(jiàn)表2），且主要分布于山區(qū)溝谷兩側(cè)，受斷裂控制，沿?cái)嗔褞С示€狀出露，山區(qū)大氣降水入滲形成基巖裂隙水，在沿裂隙向下徑流的過(guò)程中，淋溶所流經(jīng)的地層巖石中含量較高的特征元素或組份，并不斷富集，在以泉水形成出露時(shí)，特征元素含量已達(dá)標(biāo)，形成天然礦泉水(圖2、圖3)，其形成機(jī)理為斷裂裂隙性。在目前已發(fā)現(xiàn)的73處天然礦泉水中，大多屬此類型，而且多為單一鍶型飲用天然礦泉水，少數(shù)為鍶、偏硅酸型礦泉水。這種天然礦泉水的水溫與一般泉水水溫相近，一般為10℃左右或還低一些，特征元素鍶含量一般0.5～3.0mg/L，偏硅酸含量25～100mg/L。

表1 構(gòu)造斷裂深循環(huán)淋溶型天然礦泉水點(diǎn)一覽表

圖2 巴里坤縣海子沿天然礦泉水剖面圖

圖3 烏蘇白楊溝鎮(zhèn)天然礦泉水形成條件示意圖

表2 裂隙淺循環(huán)淋溶型天然礦泉水一覽表

2.3 補(bǔ)給富集埋藏型天然礦泉水

此類天然礦泉水（見(jiàn)表3）主要分布于平原區(qū)，以井水形式出露。如五家渠—米泉、托克遜、吐魯番、鄯善、喀什、哈拉峻、塔斯海等第四系沖洪積平原一帶。這類天然礦泉水含水層為第四系承壓水或潛水。第四系孔隙含水層本身特定元素并不富集，天然礦泉水之所以能夠形成，是因?yàn)樵诎殡S地下水形成的整個(gè)過(guò)程中，特征元素就不斷被地下水從圍巖中溶解而逐漸富集的這一過(guò)程在地下水進(jìn)入山前第四系孔隙含水層之前，特征元素已經(jīng)有較高的含量了。也就是說(shuō)，第四系孔隙水在接受河水入滲或山區(qū)地下水側(cè)向補(bǔ)給時(shí)，河水和山區(qū)地下水中特征元素已經(jīng)有了一定程度的富集，甚至已經(jīng)到了天然礦泉水的界限指標(biāo)含量。如：托克遜縣城附近的第四系承壓水的鍶含量為0.39～0.67mg/L，而其主要補(bǔ)給源的白楊河、大河沿河河水的鍶含量本身已達(dá)到0.37mg/L；又如：喀什啤灑廠所用天然礦泉水井水中鍶含量為3.27mg/L，鋰含量0.38mg/L，而其主要補(bǔ)給源的克孜勒河的支流吐曼河河水鍶含量已達(dá)到3.26mg/L（見(jiàn)表4，地表水與下游地下水鍶含量對(duì)比表）。再如：鄯善園藝廠天然礦泉水井，鍶含量0.78mg/L，而附近坎兒井（潛水）鍶含量2.1mg/L。

表3 補(bǔ)給富集埋藏型天然礦泉水點(diǎn)一覽表

表4 地表水與下游地下水鍶含量對(duì)照表

因此，這類天然礦泉水一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多屬于分布范圍較大的天然礦泉水田，如五家渠—米泉、托克遜、吐魯番、鄯善、喀什、哈拉峻、塔斯海等地區(qū)地下水均是大的天然礦泉水田。

3 結(jié)束語(yǔ)天然礦泉水的形成是需要特定的地質(zhì)條件，當(dāng)?shù)叵滤?jīng)過(guò)深循環(huán)長(zhǎng)時(shí)間礦化流出地表后，才具有形成天然礦泉水的可能。新疆地廣人稀，地質(zhì)條件復(fù)雜，礦泉水成因更是復(fù)雜多變，但根據(jù)對(duì)全疆礦泉水點(diǎn)的調(diào)查，歸納總結(jié)，其主要形成原因?yàn)闃?gòu)造斷裂深循環(huán)淋溶型、裂隙淺循環(huán)淋溶型、補(bǔ)給富集埋藏型。

[1]曾永剛，顧新魯.新疆天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告[R].新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，2010.

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1004-5716(2015)03-0159-05

2014-03-25

鄭勇（1983-），男（漢族），四川南充人，工程師，現(xiàn)從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作。