廣東省涂里塘礦泉水的基本特征及形成機(jī)理探討.doc

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1、廣東省涂里塘礦泉水的基本特征及形成機(jī)理探討［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)泉相趴?jī)H45m,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C02、偏硅酸、鋰、總均達(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

2、陵山區(qū)，北西部海拔125?168.51H,坡度8~26°；南東部海拔221.5?300m,坡度13-35°；中部為北東-南西向分布的谷地,長(zhǎng)2kino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)血積約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4?9月為雨季，占全年降雨量的80%；年蒸發(fā)量996?1406mm,降雨量大于蒸發(fā)量。2礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)及周邊出靄地層有白堊系上統(tǒng)南雄組、侏羅系屮統(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，口規(guī)模不一，按

3、走向分主要有兩組斷層，即北東向的F1-F3斷層和北四向的F5斷層。水源地處于蓮花山北麓的九龍嶂北西側(cè)丘陵山區(qū)，F(xiàn)1（五華一永定）斷層帶上。在水源地范圍沿?cái)鄬訉缏?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36-43°；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。地下水類型有：紅層裂隙水和塊狀巖類裂隙水。其中紅層裂隙水富水性弱；塊狀巖類裂隙水富水性中等。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+

4、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（見(jiàn)圖1）。3水質(zhì)特征2號(hào)泉水化學(xué)類型為HC03-Na?Ca類型；pH值6.28-8.14,屬中性水;其中溶解性總固體2089~2180mg/L,屬微咸水，游離C02313.6~399mg/L,偏硅酸含量119~128mg/L,鋰含量0.30mg/L,總含量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、猛、氟含量超標(biāo)

5、，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)類型為HC03-Na?Ca類型；pH值6.60-7.46,屬中性水,溶解性總固體107?110mg/L,屬淡水;偏硅酸含量28.3~37.81mg/L,含量變化稍大，達(dá)到飲用天然礦泉水規(guī)范的界限指標(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)元索達(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

6、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Nel+：Cl-摩爾濃度的比值范圍為20.07：1-48.375：1，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屮受高溫高壓的

7、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、總、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，但水中Na+、TFe、Mn2+等離子含量低，初步推斷其類型為潛水，屬非承壓水，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

8、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C02、鋰、總、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)泉為類型為潛水，屬非承壓水，是以大氣降