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)過調(diào)查，初步圈定了73處礦泉水點(diǎn)，分布于全疆各個地州市，根據(jù)各礦泉水點(diǎn)實(shí)際的地質(zhì)條件，對已調(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爾克孜族自治州，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。在已知的73個水點(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（見表1）。

圖1 塔什庫爾干縣塔合曼溫泉剖面圖

此類天然礦泉水多種元素達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，且儲量較大。如塔什庫爾干縣塔合曼溫泉，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地下水形成的整個過程中，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，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（見表4，地表水與下游地下水鍶含量對比表）。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)過深循環(huán)長時(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。

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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。