淺談新疆天然礦泉水的成因類型

鄭 勇，孫忠偉，劉 濤，師德揚，韓芳芳

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，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，師德揚，韓芳芳

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，新疆昌吉831100）

新疆自然地理、地質條件復雜，礦泉水資源比較豐富，經過調查，初步圈定了73處礦泉水點，分布于全疆各個地州市，根據各礦泉水點實際的地質條件，對已調查的礦泉水點進行了歸納分析，初步總結了新疆礦泉水的成因特點。

礦泉水；微量元素；成因類型

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

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，分布數量較多（數量10處左右）的地區有烏魯木齊—昌吉地區、吐魯番—鄯善地區、喀什地區、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的76.7%；分布數量較少的地區（數量在5處左右）有伊犁地區、阿爾泰地區、哈密地區；數量最少的是和田地區，僅有天然礦泉水點2個。在已知的73個水點中，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

經調查評價的73處天然礦泉水，按其地質背景、分布特征和形成機理可劃分為3大類型：（1）構造斷裂深循環淋溶型；（2）裂隙淺循環淋溶型；（3）補給富集埋藏型。

2.1 構造斷裂深循環淋溶型天然礦泉水

這類天然礦泉水的分布與深大斷裂密切相關。由于深大斷裂切割深度比較大，給地下水創造了良好的深循環條件，地下水在深循環的過程中獲得溫度和壓力，為淋溶介質中更多成份創造了條件，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造活動有關，且其周圍同樣存在地熱異常，都達到了相應的水/巖平衡，本次根據水中偏硅酸含量參照值采用SiO2溫標公式計算了礦泉水的循環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到國家標準，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），且主要分布于山區溝谷兩側，受斷裂控制，沿斷裂帶呈線狀出露，山區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，特征元素含量已達標，形成天然礦泉水(圖2、圖3)，其形成機理為斷裂裂隙性。在目前已發現的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 構造斷裂深循環淋溶型天然礦泉水點一覽表

圖2 巴里坤縣海子沿天然礦泉水剖面圖

圖3 烏蘇白楊溝鎮天然礦泉水形成條件示意圖

表2 裂隙淺循環淋溶型天然礦泉水一覽表

2.3 補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，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，是因為在伴隨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入山前第四系孔隙含水層之前，特征元素已經有較高的含量了。也就是說，第四系孔隙水在接受河水入滲或山區地下水側向補給時，河水和山區地下水中特征元素已經有了一定程度的富集，甚至已經到了天然礦泉水的界限指標含量。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，而其主要補給源的白楊河、大河沿河河水的鍶含量本身已達到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，而其主要補給源的克孜勒河的支流吐曼河河水鍶含量已達到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 補給富集埋藏型天然礦泉水點一覽表

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發現，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、塔斯海等地區地下水均是大的天然礦泉水田。

3 結束語天然礦泉水的形成是需要特定的地質條件，當地下水經過深循環長時間礦化流出地表后，才具有形成天然礦泉水的可能。新疆地廣人稀，地質條件復雜，礦泉水成因更是復雜多變，但根據對全疆礦泉水點的調查，歸納總結，其主要形成原因為構造斷裂深循環淋溶型、裂隙淺循環淋溶型、補給富集埋藏型。

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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，現從事水文地質、工程地質、環境地質工作。