史曉磊
(福建省閩南地質(zhì)大隊(duì),福建漳州363000)
南勝地?zé)嵛挥诟=ㄊ∑胶涂h南勝鎮(zhèn)中心向西約700m處,距平和縣城直線約15km,距離G1523甬莞高速平和入口約13km,省道牛(崎頭)舊(鎮(zhèn))線自其北側(cè)約800m處通過(guò),鎮(zhèn)上基礎(chǔ)建設(shè)較為完善,有水泥村道與該公路連通,交通較為便利。
礦區(qū)地處環(huán)太平洋西岸地質(zhì)活動(dòng)前緣地帶,位于平潭—東山北東斷裂帶的西南側(cè),福安—南靖斷裂帶的南端,上杭—云霄北西向斷裂穿過(guò)本區(qū)。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用下,形成礦區(qū)北西向斷裂帶切割北東向斷裂帶的構(gòu)造格局,其中北東向斷裂帶切割較深,為南勝地?zé)豳Y源提供深部熱源;北西向斷裂帶巖石較為破碎,裂隙較為發(fā)育,形成良好的儲(chǔ)水空間及過(guò)水通道,為南勝地?zé)豳Y源的主要供水構(gòu)造。
礦區(qū)位于南勝鎮(zhèn)小型山間盆地西北角,區(qū)內(nèi)地表水體十分發(fā)育,地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水以及基巖裂隙水,大氣降水為主要補(bǔ)給源,補(bǔ)給區(qū)為盆地四周的低山、丘陵地區(qū)。
從礦區(qū)取水樣共40個(gè),取樣點(diǎn)性質(zhì)分別為民井、地?zé)峋y(cè)溫孔、溫泉、冷泉以及溪流,水樣類型涵蓋地表水、地下水(第四系松散巖類孔隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水、基巖裂隙水)。
地?zé)崃黧w化學(xué)成分分析項(xiàng)目包括:主要陰離子(HCO3-、Cl-、SO42-、CO32-)、陽(yáng)離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)、微量元素和特殊組分(F、Br、I、SiO2、B、H2S、Al、Pb、Cs、Fe、Mn、Li、Sr、Cu、Zn等)、放射性元素(U、Ra、Rn)及總α、總β放射性、pH值、溶解性總固體、硬度、耗氧量等。
地?zé)崴V化度為377.2~473.08mg/L,pH值為8.55~8.75,總硬度10.01~12.01mg/L,耗氧量COD為0.49~1.15mg/L,陽(yáng)離子以鈉(Na+)為主,含量為119.33mg/L,占總陽(yáng)離子含量的94.54%,陰離子以重碳酸根(HCO3-)、硫酸根(SO42-)為主,含量分別為166.21mg/L、86.62mg/L,分別占總陰離子含量的50.37%、33.33%,因此,地?zé)崴麨镠CO3·SO4-Na型水。
根據(jù)《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB/T 11615-2010)南勝地?zé)崴Y源水溫72℃~74.1℃,屬低溫?zé)崴責(zé)豳Y源,命名為溫水;礦化度為473.08mg/L,命名為淡水;水中氟(F-)、偏硅酸(H2SiO3)含量為3.6mg/L、78.13mg/L,均達(dá)到有醫(yī)療價(jià)值濃度及命名礦水濃度,命名為氟水、硅水。
根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006),該地?zé)崴畃H值、氟化物含量超標(biāo),不能直接用于生活飲用水。
地?zé)崃黧w中因含有氯根、硫酸根、游離二氧化碳和硫化氫等組分而對(duì)金屬有一定的腐蝕性,可參照工業(yè)上用腐蝕系數(shù)來(lái)衡量地?zé)崃黧w的腐蝕性。
腐蝕性系數(shù)計(jì)算:
堿性水:Kk=1.008(rMg2+-rHCO3-)
式中:r——離子含量的每升毫克當(dāng)量數(shù),mmol。
南勝地?zé)崴畃H值為8.75,Mg2+濃度為0.49mg/L,HCO3-濃度為166.21mg/L,Ca2+濃度為3.21mg/L,計(jì)算地?zé)崃黧w腐蝕系數(shù)Kk為-2.70,腐蝕性評(píng)價(jià)為腐蝕性水。
地?zé)崃黧w中的二氧化硅、鈣、鐵等組分,因溫度變化會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢,評(píng)價(jià)其結(jié)垢程度,可用工業(yè)上鍋垢總量H0來(lái)衡量:
鍋垢總量H0計(jì)算:
式中:S——地?zé)崃黧w中的懸浮物含量,mg/L;
C——膠體含量,mg/L,C=SiO2+Fe2O3+Al2O3;
r——離子含量的每升毫克當(dāng)量數(shù),mmol。
計(jì)算得出南勝地?zé)崃黧w中鍋垢總量H0=60.32mg/L,為鍋垢很少的地?zé)崃黧w。
根據(jù)水質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果,繪制地下水水化學(xué)三線圖、地下水K+Na-HCO3--T氣泡圖、風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水水化學(xué)類型分布圖、標(biāo)性離子(SiO2)等值線趨勢(shì)圖及標(biāo)性離子(F-)等值線趨勢(shì)圖,對(duì)比分析:
地表水水化學(xué)類型主要為HCO3-Na·Ca型,地下水水化學(xué)類型:松散巖類孔隙水主要為HCO3-Na·Ca(Ca·Na)型,風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水主要為HCO3-Na·Ca(Ca·Na)型,基巖裂隙水主要為HCO3·SO4-Na型。
圖1 (地下水水化學(xué)三線圖)和圖2(地下水K+Na-HCO3--T氣泡圖)反映出三種類型地下水的分布,分別為A區(qū)代表淺層地下水,主要為泉點(diǎn)、民井,地下水類型為松散巖類孔隙水;B區(qū)代表深層地下水,主要為測(cè)溫孔,地下水類型為風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水;C區(qū)代表深部地?zé)崴?,主要為溫泉、地?zé)峋?,地下水類型為基巖裂隙水。A、B、C三個(gè)區(qū)域相互獨(dú)立,反映出相同類型的地下水主要水化學(xué)成分含量具有相似性,不同類型地下水中水化學(xué)成分具有明顯的差異性。
B區(qū)位于A、C兩個(gè)區(qū)域之間,分布位置越是靠近地?zé)嶂行牡乃畼?,其主要水化學(xué)成分含量越是接近C區(qū)的地?zé)崴植嘉恢迷绞沁h(yuǎn)離地?zé)嶂行模渲饕瘜W(xué)成分含量越是接近A區(qū)的淺層地下水,反映出深部地?zé)崴缴顚拥叵滤?,再到淺層地下水的混合過(guò)程及主要水化學(xué)成分、水溫的變化趨勢(shì)。反映到圖3(風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水水化學(xué)類型分布圖),北西方向?yàn)榈責(zé)崴膬?yōu)勢(shì)擴(kuò)散方向,與推測(cè)的斷裂是一致的。
圖1 地下水水化學(xué)三線圖
圖2 地下水K+Na-HCO3--T氣泡圖
圖4 ~圖5標(biāo)性離子(F、SiO2)等值線趨勢(shì)圖,反映出地?zé)岙惓^(qū)風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水水化學(xué)成分中F、SiO2兩種的離子的含量分布趨勢(shì)與基巖面水溫變化趨勢(shì)基本一致,分布范圍的長(zhǎng)軸方向?yàn)楸蔽鳌|西兩個(gè)方向,推測(cè)北西方向?yàn)榈責(zé)崃黧w的主要排泄或擴(kuò)散方向,東西向?yàn)榇我判够驍U(kuò)散方向。
圖3 風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水水化學(xué)類型分布圖
圖4 標(biāo)性離子(SiO2)等值線趨勢(shì)圖
圖5 標(biāo)性離子(F-)等值線趨勢(shì)圖
南勝地?zé)豳Y源地?zé)崃黧w水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Na型,屬于硅氟水理療熱礦水溫淡水資源,可應(yīng)用于旅游、療養(yǎng)及水產(chǎn)養(yǎng)殖等;其pH值、氟化物超標(biāo),不能直接用于生活飲用水及農(nóng)業(yè)灌溉;為鍋垢很少的腐蝕性水,利用過(guò)程中設(shè)備、管道等要注意采取防腐、除垢措施。
礦區(qū)深部地?zé)崴財(cái)嗔殉雎逗?,以斷裂帶為中心,先是沿風(fēng)化帶網(wǎng)線孔隙裂隙往外擴(kuò)散,后是沿著松散巖類孔隙往外擴(kuò)散,優(yōu)勢(shì)擴(kuò)散方向?yàn)楸蔽飨颍c推測(cè)的北西向斷裂走向一致,次要擴(kuò)散方向?yàn)闁|西向,推測(cè)工作區(qū)可能存在東西向斷裂,進(jìn)一步工作區(qū)及物探工作應(yīng)布置在北西向、東西向斷裂的交匯位置。