湛江市坡頭區某飲用天然礦泉水水文地質條件分析

張妙美

(廣東省地質局水文工程地質一大隊，廣東 湛江 524049)

湛江市坡頭區某飲用天然礦泉水水文地質條件分析

張妙美

(廣東省地質局水文工程地質一大隊，廣東 湛江 524049)

通過淺談湛江市坡頭區某天然礦泉水環境水文地質條件及賦存的水文地質條件，基本查明了礦泉水產出的地質、水文地質特征，查明了礦泉水水量、水位、水溫和水質特征及其變化規律，為合理開發礦泉水提供了可靠的地質、水文地質依據。

礦泉水;水文地質條件;湛江市

某礦泉水井位于湛江市坡頭區某公司廠內，通過鉆孔取水，純天然品質。經現場觀測，礦泉水為無色、無異味，清澈透明，感官良好。取水樣送國土資源部廣州礦產資源檢測中心分析，該礦泉水 pH值為7.45，偏硅酸含量32.65 mg/L，鈉7.34 mg/L，可溶性總固體 97.44 mg/L，并含有鍶、鋰、溴等多種有益于人體健康的微量元素，屬低鈉低礦化度偏硅酸飲用天然礦泉水。

1 環境地質條件

1.1 地層

礦泉區主要出露的地層為第四紀中更新世北海組和全新世燈籠沙組。鉆探揭露自上往下有第四紀早更新世湛江組、第三紀上新世下洋組和燕山期花崗巖，往南還有第三紀中新世潿洲組。以下僅對與礦泉水形成有關的地層巖石作扼要介紹。

1.1.1 全新世燈籠沙組(Qdl)

主要分布于礦泉區的西南部，分布標高3～8 m，局部達12 m。主要為濱海相沉積。厚度2～5 m不等，局部超過10 m。巖性為灰、深灰、黃灰色淤泥質粘土、粉質粘土、粘土等。上覆于湛江組之上。

1.1.2 中更新世北海組(Qb)

呈片狀連續出露于地表，分布標高大部分在8 m以上，厚度4.50～12.35 m。巖性可分為兩部分，上部主要為褐黃色、淺黃色粉土，局部為粉質粘土或含礫粉質粘土;下部為棕黃、褐紅色礫石、礫砂局部為礫卵石。底板呈波狀起伏與湛江組雜色粘土平行不整合接觸。

1.1.3 早更新世湛江組(QZ)

礦泉區地表未見出露，地下廣泛分布，頂板埋深4.20～12.35 m，底板埋深 78.5 ～150.0 m，自北往南逐漸加深，為三角洲平原沉積。巖性為紫紅、灰白、褐黃、灰色相雜的粘土、粉質粘土與灰黃、灰白色粗砂、中砂、細砂互層或夾層。

1.1.4 上新世下洋組(NX)

分布于礦泉區南側，頂板埋深150～210 m，局部在130 m，底板埋深160～350 m，總體往南加深，往北變淺或缺失。厚度32～137 m。為淺海—濱海相沉積，巖性為淺綠灰、灰綠色粘土、粉質粘土夾中粗砂、細砂，局部互層或夾含礫粗砂，普遍含海綠石，局部微固結成巖。南部與下浮潿洲組呈平行不整合接觸，往北覆蓋于燕山期花崗巖之上。

1.2 巖石

礦泉區地表未見出露，埋深45.60～200.00 m不等。巖性為粗粒、中細粒黑云母二長花崗巖;主要礦物成分為鉀長石，占30% ～40%，斜長石30% ～35%，石英20% ～30%，黑云母 5% ～15%;化學成分主要為 SiO2，占 71.71% ～76.35%。

1.3 構造

礦泉區位于雷瓊斷陷盆地湛江斷陷東部北緣，地處吳川—四會斷裂帶與遂溪東西向斷裂交匯地段。該區經歷了長時期的地質作用，形成的構造形跡主要表現為斷裂。

1.3.1 湛江斷陷

在白堊紀斷陷盆地的基礎上，受南海擴張構造力作用進一步發展演化而成。軸向近東西，向北突出，東部狹窄，東西長約43 km，南北寬約22 km，斷陷中心新生代沉積厚度大于1 200 m，往邊緣漸變薄。基底為寒武紀、白堊紀地層及燕山期花崗巖。

1.3.2 斷裂

該區斷裂幾乎全隱伏于地下，主要的斷裂以北東、北西向為主，并發育有東西向和南西向斷裂，相互交切，呈棋盤格子狀，以北東、東西向形成較早，北西向形成較晚，控制了斷陷、斷隆的發展和火山噴發活動。

1.4 區域水文地質條件

區內地下水主要為松散巖類孔隙水，根據其埋藏條件、水理性質，又可分為淺層潛水——微承壓水(含水層底板埋深在30 m以上)、中層承壓水(含水層埋深30～200 m)、深層承壓水(含水層埋深200～500 m)及超深層承壓水(含水層埋深大于500 m)三個亞類。

1.4.1 淺層潛水——微承壓水

區內均有分布。含水層為北海組和湛江組頂部(埋藏小于30 m)的中砂、中細砂、粗砂、礫石和粉質粘土，底板埋深6～30 m不等。含水層一般有 1～3層，總厚度 2.50～6.90 m，局部大于10 m。鍋錐井及單孔涌水量104～880 m3/d，自北往南砂層粒度變細，埋深和厚度變大，層數變少，富水性變好，總體是北面為水量貧乏區，中部礦泉區一帶為富水性中等區，南部為富水性中等—豐富區。水位埋深0.5～3.8 m，局部 4.0～5.5 m，水位受季節變化影響，年變幅 0.9 ～3.5 m。水化學類型主要為 Cl－Na型，部分為 Cl－Ca·Na型，礦化度 0.02 ～0.372 g/L。

1.4.2 中層孔隙承壓水

區內均有分布。含水層為湛江組和下洋組中砂、中粗砂、含礫粗砂、細砂等，頂部有粘土層與淺層水含水層相隔，各含水層之間均有粘土層隔開。含水層頂板埋深25～35 m，底板 100～150 m，具多層結構，單層厚度 2.50～10.0 m，總厚度5～43 m。按富水性，礦泉水區及外圍可分為三個富水區，即自北而南為水量貧乏區，富水性中等區和水量豐富區。水量貧乏區分布于礦泉區北面，水位埋深10～30 m，單井或鍋錐井出水量小于100 m3/d，多在50～100 m3/d。礦泉區地處水量中等區，含水層以湛江組中砂、中粗砂為主，單井出水量在500～1 000 m3/d。水量豐富區分布于礦泉區西南和東南側，含水層主要為下洋組中砂、中粗砂或礫砂，水位埋深25～29 m，單井出水量在 1 500～3 000 m3/d。水化學類型為HCO3－Na型為主，部分地段為 HCO3－CaNa型或 HCO3Cl－Na型，礦化度 0.085 ～0.348g/L，水溫為 27℃ ～30℃，此礦泉就是出自該層。

1.4.3 深層孔隙承壓水

分布于礦泉區南面，埋于中層孔隙承壓水之下，含水層頂板埋深多大于160 m，局部在150 m以下。含水層為下洋組中粗砂、細砂、中砂，頂部有粘土層與中層承壓含水層相隔，中間被粘土或粉質粘土層分隔，含水層底板埋深在300 m左右，往南加深，直接與花崗巖或潿洲組粘土隔水層接觸。一般由3～4個含水層組成，單層厚3～9 m，總厚度10～30 m。自北往南，含水層厚度增大，水量變豐富。按富水性大致可以分為兩個區，即水量豐富區(單井出水量1 162～4 890 m3/d)和水量中等區(單井出水量172～810 m3/d)。水位埋深9～38 m，水化學類型以 HCO3－Na型為主，部分為 HCO3－CaNa型，礦化度在 0.075～0.432g/L，水溫 29℃ ～35℃。

1.4.4 地下水的補給、徑流、排泄條件

大氣降雨是本區地下水的主要補給來源。但不同類型的地下水，其補給、徑流、排泄條件也有差異。淺層孔隙潛水及微承壓水分布于淺部，主要直接接受大氣降雨補給，在北部邊緣還可接受基巖風華裂隙水的側向補給，其徑流、排泄條件主要受地形地貌變化的影響，總體地勢由高處向低處流動，區內總的特征是自北、北東向南、南西流，在切割較深的溝谷以泉的形式排泄或垂直下滲補給中層孔隙承壓水，耗人工開采或直接排泄于海中。中層孔隙承壓水主要接受淺層潛水或承壓水的越流補給，其次為北部的側向補給，徑流方向總的由北東向南西流，排于湛江港或以人工開采的形式排泄。深層孔隙承壓水主要接受同層位地下水的側向補給，徑流方向由于受到人為開采的影響，改變原向南流的方向，由背面向南西徑流，排泄于赤坎開采中心。各層地下水的動態變化各具特征，總的規律是:淺層水受降水影響明顯，動態變化較大，年水位變幅一般在0.9～3.5 m，其水位峰值稍滯后于降雨的峰谷值，但多年變化不大;中層及深層孔隙承壓水，其地下水的動態變化主要受開采強度的影響，同時也間接受到大氣降雨的影響，其水位峰谷出現較雨、旱季滯后3－4個月，動態相對較穩定。

2 礦泉水賦存的水文地質條件

2.1 礦泉水形成的地質條件

礦泉區位于湛江斷陷邊緣的過渡地帶。礦泉水賦存于第四紀早更新統湛江組含水層中。含水層為灰、淺灰、灰黃色中砂、含礫中粗砂、粉細砂，共有8層，其中主要的含水層有5層，單層厚1.5～10.0 m，含水層之間被雜色、褐黃、淺灰黃等粘土隔開，粘土單層厚3.0～30.5 m不等，下伏為燕山期花崗巖。該區湛江組地層礦物成分以石英為主，含量大于98%;化學成分以 SiO2為主，平均占71.81%。這些均為礦泉水的形成提供了很好為物質條件。此外，發育的斷裂也為礦泉水的形成提供了良好的地質環境條件。由于含水層透水性好，有利于地下水的垂直入滲及側向徑流，并對砂層進行長期溶濾，SiO2緩慢析出，使得地下水中偏硅酸含量不斷積聚升高，形成偏硅酸礦泉水，其化學反應如下:

此外，礦泉區北部出露的燕山期二長花崗巖，化學組分主要為SiO2(含量大于71%)，在地下水長期溶濾作用下，硅含量不斷升高，這也是礦泉區形成偏硅酸礦泉水的原因之一。

2.2 礦泉水井管結構

礦泉水井位于海蝕平原上，1994年5月建成，開孔口徑450 m，終孔口徑350 m;井口標高約12 m，井深153.27 m;0～62.98 m 下入直徑219 mm 無縫鋼管，62.98～150.16 m 下入直徑 159 m m 無縫鋼管;其中 39.26 ～44.32 m、57、57～62.98 m、116.84 ～ 121.20 m、131.48 ～ 136.38 m、140.56 ～145.26 m段分別下入纏銅絲濾水管;20 m左右采用環狀止水壺止水，并用粘土封住上層地下水，止水壺以下外圍填直徑4～6 mm石英質礫石濾料，填礫厚度95 mm，利用含水層深度38.00～150.00 m 開采礦泉水。

3 結論

該礦泉水井已使用時間較長，建議對礦泉水井進行一次全面檢查清洗;建議盡快建立礦泉水水源地衛生防護區，設立防護區界線的固定標志，特別要防止水源地一、二級防護區的人為污染;為了長期有效地開發利用此井，需建立完整、合理的開采檔案。

P641.72

B

1004－1184(2012)01－0129－02

2011－09－26

張妙美(1977—)，女，廣東湛江人，助理工程師，主要從事水文、工程、地質方面工作。