云南省龍陵縣一碗水礦泉水成因分析

楊茗杰 李海蘭

【摘 要】本次工作基本查明礦區范圍地層、構造的基本特征；基本查明泉水的賦存層位、水質等特征。通過本次水資源評價工作，以此分析了礦泉水形成自然地理條件、地質構造條件以及水源補給徑流條件等泉水形成條件，對飲用天然礦泉水成因進行針對性分析、評價。

【關鍵詞】飲用；礦泉水；成因分析

一、自然地理環境

云南省龍陵縣一碗水泉位于龍陵縣龍山鎮境內，龍陵縣城西直距4.4km處，地理坐標為東經98°38′46″、北緯24°35′21″。最高大雪山頂海拔3002m，最低怒江海拔523m、龍江1100m，相對高差較大。龍陵是云南著名的多雨區，降雨量十分豐富。補給區和徑流區森林植被類型主要為常綠針葉林、闊葉林及灌森林叢，礦泉水下方公路兩側植被茂密，生態環境質量較好。龍陵屬于高原型北亞熱帶季風濕潤氣候。城區年平均氣溫為15.3℃，最低為7.6℃。年降雨量為2727.5mm；雨季結束晚，5月至11月連續降雨量達2503.9mm，占年降雨量的91.8%。

二、區域地質與水文地質條件

（一）區域地質條件

1.地層巖性

區內出露有元古界高黎貢山群、公養河群、古生界碎屑巖、新生界第四系松散層、火山巖及燕山期侵入巖等地層（或巖體），其中：高黎貢山群和公養河群變質巖分布最廣泛，主要分布于區域北西部；古生界碎屑巖、碳酸巖主要分布于區域東南部；第四系松散層主要分布在河谷地帶；燕山期侵入巖分布于區域南部。礦泉水出露于元古界高黎貢山群混合巖化片麻巖、變粒巖中。

2.地質構造

評價區位于青、藏、滇、緬、印尼巨型”歹”字型構造體系西支中段與三江經向構造帶中南段及南嶺緯向構造帶西延部分的復合部位。地質構造較復雜，褶皺、斷裂構造形跡發育。構造線總體呈北北東向及南北向展布，主要斷裂構造有怒江斷裂和龍陵—瑞麗斷裂，主要褶皺有風吹坡背斜。

（二）水文地質條件

1.地下水類型

根據巖性組合和地下水賦存條件，將評價區地下水僅為基巖裂隙水一類，現將基巖裂隙水分為淺變質巖裂隙水和深變質巖裂隙水含水層二個亞類。

2.含水層組特征

（1）震旦系—寒武系中統公養河群淺變質巖裂隙弱含水層

上段為褐黃—灰綠—灰黑色板巖、變質砂（粉砂）巖，夾少量硅質板巖，頂部夾結晶灰巖，厚2303m。下段為黃灰—灰—黑灰色變質砂巖夾板巖，間夾結晶灰巖，厚>4800m，總厚>7103m。含裂隙水，區內未見泉，區域泉水流量0.36～0.45L/s，富水性弱，地下水化學類型為HCO3—Na·Ca 或HCO3·Cl—Ca·Na·Mg 型。本含水層在區域上起阻水作用。

（2）中元古界高黎貢山群深變質巖裂隙含水層

混合巖化片麻巖、變粒巖（局部已形成混合巖）為主，夾斜長角閃巖和大理巖透鏡體，厚>7700m，含裂隙水。區域泉水流量0.10～31.4L/s，富水性弱至強，很不均勻，平均3.22L/s，富水性中等，地下水化學類型為HC03一Na·Ca型。為本泉所在及其補給區內含水層。

（三）地下水補給、徑流、排泄

龍陵縣是多雨區，降雨量充沛，為地下水提供補給來源。補給區內森林茂密，風化帶較厚，對本泉的補給有利。怒江斷裂（西支）于補給區的南東側通過，斷裂北西側（上盤），高黎貢山群深變質巖混合巖化，巖石性脆，構造裂隙發育，線裂隙率6.4～13.5%，近斷裂帶尤為破碎，富水性較強。斷裂南東側（下盤），公養河群上段淺變質巖以板巖為主，揉皺強烈，糜棱巖化明顯，富水性弱，補給區內降雨入滲形成的地下水，沿深變質巖含水層中裂隙系統，朝立爬坡的坡降方向徑流。徑流中的地下水，遇怒江斷裂逆斷層及其下盤淺變質巖相對隔水層受阻，而于上盤深變質巖含水層破碎帶中有所聚集，形成斷層一側含水帶。含水帶于溝谷中被切割出露，地下水主要沿含水層中一條與斷裂平行的張開裂隙（產狀300°∠68°）自由流出，沿閉合裂隙（產狀6°∠86°）也微有泄出，形成本處下降泉。

三、礦泉水形成條件分析

（一）礦泉形成的介質條件

補給區內高黎貢山群深質巖以變粒巖、片麻巖為主體?；瘜W成分中硅豐富，并含鈉、鈣等。地下水于深變質巖含水層內沿裂隙系統長期緩慢地運移和在斷層含水帶內循環過程中，不斷地溶濾出含水介質（主要是斜長石）中可溶性二氧化硅、鈉、鈣等化學成分，形成偏硅酸含量達標的礦泉水，其水化學類型為重碳酸鈉鈣型。

（二）地質構造條件

泉水區位于”歹”字型構造體系西支中段與三江經向構造帶中南段及南嶺緯向構造帶西延部分的復合部位。地質構造較復雜，褶皺、斷裂構造形跡發育。構造線總體呈北北東向及南北向展布，主要斷裂構造有怒江斷裂和龍陵—瑞麗斷裂。該斷裂帶規模較大，延伸距離遠，孔隙裂隙與構造裂隙發育充分，為礦泉水的形成、賦存、運移創造了極為有利的條件。

（三）水源補給徑流條件

龍陵縣年降雨量豐富，雨季結束較晚，5-11月連續降雨量達2503.9mm，占年降雨量的91.8%，是地下水的主要補給期。地下水資源在有充分補給保證的前提下，沿各類斷裂構造、裂隙網絡系統滲流，并在一定的地質、地貌、構造條件下出露，形成飲用天然礦泉水。

（四）生態環境影響

補給區和徑流區森林植被類型主要為常綠針葉林、闊葉林及灌森林叢，森林覆蓋率達70%左右。茂盛的植被對大氣降水形成的地表徑流起到滯緩作用，既加大了地下水的入滲補給量，又延長了地下水補給周期，為礦泉水的形成創造了良好的水源補給條件。

四、礦泉水水質評價

（一）物理化學基本特征

該泉水無異臭、無異味，無肉眼可見物，色度<5度，渾濁度<3。水中陰離子以重碳酸根為主，重碳酸根離子含量為15.33—34.45mg/L，重碳酸根離子的物質的量濃度c（HCO3- ）百分數平均為91.89%。陽離子以鈉、鈣為主：鈉離子含量為2.5—5.5mg/L，離子的物質的量濃度c（Na+）百分數平均為53.67%。鈣離子含量為0.50—5.1mg/L，1/2鈉離子的物質的量濃度c（1/2Ca2+）百分數平均為32.14%。水化學類型為重碳酸鈉鈣型。pH值6.1—7.8，平均為7.2，為中性水?？傆捕?.3—15.3mg/L，平均7.0 mg/L，屬極軟水。溶解性總固體為12.6—187.2mg/L，平均27.4mg/L，具低礦化度特點。鐵離子含量為0.04—0.08mg/L（個別樣品為0.17mg/L），錳離子含量<0.02mg/L，鐵錳含量均低。

（二）特征組分含量

勘查、分析結果顯示：水中偏硅酸含量為31.83—36.90mg/L，平均34.46mg/L，達到了國家標準中“界限指標”，并含鋅等對人體健康有益的微量元素。

（三）限量組分含量

據枯、平、豐水期4次檢測：水中硒、銻、砷、銅、鋇、鎘、鉻、鉛、汞、錳、鎳、銀、溴酸鹽、硼酸鹽（以B計）、硝酸鹽（以NO3-計）、氟化物（以F-計）的含量，以及耗氧量（以O2計）、226鐳放射性等，均符合國家標準中“限量指標”的要求。

（四）污染物、微生物和參考組分含量、總β放射性

據枯、平、豐水期4次檢驗：酚類化合物（以苯酚計）含量<0.002mg/L、氰化物（支CN-計）含量<0.005mg/L、亞硝酸鹽（以NO2-計）含量<0.004mg/L，總β活性0.05—0.109貝可/升。據枯、平、豐水期3次檢驗：細菌總數1—10個/升，大腸菌群未檢出污染物、微生物含量亦符合標準要求。

（五）水質評價

根據枯、豐、平水期7次水質分析和4次外檢驗結果表明：一碗水泉水質穩定，為中性、低礦化、低鐵、錳重碳酸鈉鈣型極軟水。據中華人民共和國《飲用天然礦泉水》國家標準（GB8537—2008）：水中偏硅酸含量已達到“界限指標”；感官特征、限量組分、污染物和微生物指標，以及耗氧量、放射性指標均符合國家標準。一碗水泉屬偏硅酸型飲用天然礦泉水。