中国天然矿泉水资源形成分布特征与利用现状
中国天然矿泉水资源形成分布特征
张振权
吉林省地质环境监测总站
摘 要 据已有过去资料及新的信息报道，经综合分析，从地学观点阐述天然矿泉水资源形成分布特征。以吉林为例论述了天然矿泉水资源主要控水因素，概述了全国天然矿泉水资源类型及分布规律。
关键词 天然矿泉水资源、构造裂隙水．火山活动．地下载体．深部循环．长白山．全国分布类型。
应本年八月份“国际天然矿泉水资源会议”于吉林省白山市召开征文需要，撰写本文，以飨读者。
中国地大物博，天然矿泉水资源极为丰富，分布广泛，已知产地3500多处，水质优良。具有广阔的勘查、开发远景。其形成分布规律深受地质构造、火山活动、地形地貌、地层岩性、地下水类型(主要是构造裂隙水、孔隙裂隙水)等因素控制。
众所周知，大气降水是地下水资源的主要补给源，对于天然矿泉水资源其主要补给源仍然是大气降水，也不可否定有的地区具备地下迳流或地表水体的补给。总之，这些补给水源进入地下载体经过由浅人深运移、不断的和围岩介质进行离子交替等物化作用，在普通的地下水中富集了大量对人体有益的元素，在导水和储水空间里，经过较长时间的，并遵循由浅至深，由深(压力传递)至浅运移规律，遇有出露条件便以泉、井方式溢出地表，人们便可以评价开发。
各种控水因素在空间分布不均匀，使天然矿泉水的类型、水量、水质各有所异。
自然控水因素不仅制约天然矿泉水资源条件，而且也形成不同的生态环境。在未有人为破坏条件下，一般的原始生态环境是最佳矿泉水资源保护条件。
全国天然饮用矿泉水基本特征，可归纳为：
1.埋在地层深部，沿断裂带出露地表；或钻井人工揭露、建矿泉井。
2．地下水通过深部循环与围岩发生地球化学作用，产生一定含量对人体有益的常量元素与微量元素或其它化学组分。
3．因埋藏地层深部，长期溶滤作用，水质洁净，不会受到地面污染影响，不必进行净化处理。
4．水质、水量和水温动态，基本保持相对稳定性。任何人造矿泉水不属于天然矿泉水，天然矿泉水贵在自然条件下形成。
现以吉林省为例阐述控水因素对资源和生态环境影响及相应的天然矿泉水资源形成分布规律。
一、主要控水因素
(一)地形地貌
吉林省为一南东北西展布的长条地带，地形上为“三分”特色，东起长白山、中经松辽平原、西至大兴安岭东麓丘陵，逶迤700多公里，跨越了几个不同的地理、
地质单元，遍及五个水系。约以大黑山为界，东部山地面积占全省三分之二，闻名世界的长白山最高峰海拔2691米。东南部通化中低山岗山峦叠翠、山高谷深；延边中低山，山间盆地发育，吉中低山丘陵盆谷地宽阔，西部松嫩平原地势低平，全省地势由东南向西北倾斜降低。
(二)地层出露齐全，相应不同岩性、含水介质、形成五大类型含水层。即松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水；玄武岩孔洞裂隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水、基岩裂隙水(风化裂隙水、构造裂隙水)。其中与天然矿泉水形成、赋存密切相关的含水岩组为玄武岩孔洞裂隙水及碎屑岩类孔隙裂隙承压水。
前者分布在抚松、安图、和龙、敦化等地，面积20729km2，可划分四个富水等级，即单泉流量大于50L／s；10～50L／s；1～lOL／s；<1L／s。换算成单井涌水量分别为>5000mUd、1000~5000m3／d、100~1000m3／d、
(三)地质构造复杂，新构造运动强烈：在大地构造上，吉林省处于纬向构造体系和新华夏构造体系的相互交切、相互联合部位，地壳具有多次和长期活动特点。断裂构造有超岩石圈断裂一条，位于海龙——桦甸——松江——和龙一线，总走向为东西向；岩石圈断裂五条，北北东向的有嫩江断裂、四平——德惠断裂；北东向的有伊通——舒兰断裂、辉南——敦化断裂、集安——松江断裂。壳断裂33条，其中山区26条、平原区7条。断裂纵横交错，切割了不同时代不同岩石地层。特别是近期构造运动强烈，长白山区和松辽平原东部都是受新构造运动影响的强烈上升地区，西部则形成坳陷沉降堆积，东部上升剥蚀。由于活动断裂发育，水文网稠密，一些浅部小型、低序次的断层也具有水文地质意义。地形破碎、沟谷深切，为天然矿泉水的广泛出露提供了有利的外动力地质条件。
(四)火山活动频繁
火成岩共有六期侵入岩，阜平期和五台期以花岗岩为主，加里东期以混合岩化花岗岩为主，均局部分布。华力西期、印支期、燕山以多种花岗岩类岩石为主，广泛分布于东部地区；喷出岩形成于喜马拉雅期七个喷发旋回。有老第三系富峰山玄武岩，形成局部火山锥，新第三纪中新世马鞍山村玄武岩，呈1—2层夹层分布在马鞍山村、土门子、露水河、敦化等地、第三纪碎屑岩盆地区。新第三纪上新世船底山玄武岩，广泛分布于张
广才岭、南岗山等地，形成玄武岩高原、台源和桌状山。第四纪早更新世军舰山玄武岩广泛分布在白头山和龙岗山东部，形成玄武岩高原、台地。第四纪中更新世白头山碱性粗面岩，组成白头山头火山锥体。小丰满玄武岩覆盖在三级阶地上，和四纪晚更新世南坪玄武岩主要分布在图们江、牡丹江河谷区。第四纪全新世白头山天池冰场碱流质浮岩和角砾岩，龙岗山玄武质火山溶渣，金龙顶子气孔状熔渣状玄武岩，局部分布。
可见长白山区从第三纪至第四纪乃至有人类历史记载或200余年前，火山喷溢活动十分剧烈、范围很广，喷溢期次频繁，喷溢方式多样，这种喷溢活动往往与活动性断裂密切相关。近期的活山频繁活动为天然矿泉水形成提供了丰富的物质来源。
二、吉林省天然矿泉水资源分布
根据矿泉水出露分布规律、水质特征，结合宏观大地构造环境、微观地质结构条件，可认为全省天然矿泉水形成的地质作用主要是近期火山活动和断裂构造。故多出露在含有丰富的二氧化硅(SiQ)、锶(Sr)的碎屑岩盆地及花岗岩、玄武岩裂隙中。
因此全省天然矿泉水具备分带规律：
(一)硅酸矿泉水带：分布在成片的玄武岩台原台地边缘地带或零星出露在玄武岩台地上；其次在伊通——舒兰盆地边缘及松辽平原东部高平原一些活动的断裂带上。
(二)含锶矿泉水带：出露在西部地区，沿嫩江断裂、洮儿河断裂及深藏孔隙裂隙承压水中。
(三)复合型矿泉水带(含锶及偏硅酸)：分布在断裂发育及碎屑岩孔隙裂隙深埋承压水地区。在玄武岩台地广泛出露。
(四)碳酸矿泉水带：围绕白头山火山口北、西、南三面80～100km2范围内，玄武岩台原上或其边缘地带。
(五)特殊类型矿泉水：
1．在长白山地区、白山、延边分布有多处含偏硅酸、锶，多种成分同时达标的天然矿泉，也有低钠、高矿化的矿泉水分布。
2．放射性氡矿泉水：发现于长春市郊谭西及临江老三队，形成与深部热异常循环有关。
就天然矿泉水类型之多，水量之大，水质之好，分布之广，吉林省可勘居全国之首，现已通过勘察、评价280多处，60％以上分布于长白山区，生态环境良好。长白山矿泉水资源开发已成为本省经济发展支柱产业。白山市现有?家大型企业开发利用，经省级以上的勘查评价矿泉水点已达29个，开发远景广阔。
三、全国天然饮用矿泉水资源分布特征
我国天然饮用矿泉水分布很广，尤以东南、华南各省分布较多，川西、滇西以及藏南地区也较为密集，华北、西北地区相对较少，各类矿泉水中以碳酸、硅酸、锶矿泉水为数最多，约占全部矿
泉水的90％，含锌、含锂矿泉水相对较少，而含碘、含硒矿泉水为数更少。现按矿泉水不同类型，对具体分布概述如下：
(一)碳酸矿泉水(水中游离OQ含量~250mg／L)：80～90年代，我国已开发饮用碳酸水点，共有30几处，占全国饮用矿泉水点总数的12％。主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、广东、云南、福建、青海、浙江、江西、湖南、广西等省(区)。
(二)硅酸矿泉水(H2Si03)：水中H2Si03含量~25mg／L者，80～90年代，我国占开发硅酸矿泉水点170多处，其中有90多处同时含锶，80几处为单含偏硅酸，此类型为全国分布最广的一种类型，约占总数64％，主要分布于吉林、广东、福建、广西等省区，其余各省有少量分布。
(三)锶矿泉水(Sr)：水中Sr含量0．2～5．0mg／L者，称之为锶矿泉水。目前全国已开发锶矿泉水点40几处，约占总数的14．5％，在数量上仅次硅酸水，各地均有分布。
(四)锌矿泉水(Zn)：水中Zn含量0．2～5．0mg／L者，称为锌矿泉水。80'--90年代全国共开发锌矿泉水点20几处，主要分布于四川、广东和福建等地，90年代末新发现23处，仅有2处开发。含锌0．2～L0mg／L。最高达1，84mg／L(巴县矿泉)，并含偏硅酸30～107mg／L，水温19---21'C。矿泉水主要产于三叠系须家河组砂岩含水层和侏罗系上沙溪庙组嘉祥寨砂岩含水层。广东已开发的锌矿泉水点至少有5处，含锌0．22～1．36rog／L，并含偏硅酸40--60mg／L。仅一处单含锌矿泉水(罗浮山)，水温21．5--26'(2，矿泉水均产自花岗岩分布区。福建省含锌矿泉水资源丰富，已发现40余处，含锌0．2---1。7m8／L，个别达到4mg／L。主要产于花岗岩裂隙含水层，多为矿泉井水。
(五)锂矿泉水(Li)：水中Li含量队2～5．0mg／L，称之锂矿泉水。80~90年代，全国开发的锂矿泉水点20几处，约占总数7％，主要分布于广东、云南和四川等省。云南已开发的锂矿泉水点至少有4处，含锂0．2～0．4mg／L，其中有3处为碳酸型、锶、偏硅酸复合类型，主要产自浅变质岩系裂隙含水层。广东省已开发的含锂矿泉水点至少有5处，含锂0．2--．0．78mg／L，最高达1．30mg／L(陆河县青龙矿泉)，其中4处为碳酸型、偏硅酸、锶复合类型。四川含锂矿泉水集中分布于重庆地区已发现12处，含锂0．22～0．45mg／L，并含偏硅酸30~57mg／L，水温19'--21'C，主要产于侏罗系上沙溪庙组嘉祥寨砂岩裂隙含水层，以井(孔)出露形式为主。
(六)溴矿泉水(Br)：水中溴含量>0．1 mg／L者，为溴矿泉水。全国已开发的含溴矿泉水点仅5处，其中3处在上海市，含溴0．65～1．15mg／L，最高达4．79mg／L(天厨矿泉水)，水温24．4'~29．3'C，矿泉水产自白云岩岩溶型隙含水层。
(七)
碘矿泉水(1)：水中碘含量0．2～1 mg／L者，称碘矿泉水。据调查仅有1处已经开发(陕西临潼新丰镇)。
(八)硒矿泉(Se)：水中的Se含量0．01～0．05mg／L者，可称为硒矿泉水。目前国内尚未开发适用的硒矿泉水。据报道，湖北恩施地区分布含硒矿泉水。
必须指出，有关矿泉水产地、开发点数分布，皆为80~90年代调查数据，近几年又有迅猛发展，实际数据必超过文中的统计数据。
总之，天然矿泉水资源开发利用事业方兴未艾，应充分发挥我国矿泉资源丰富、品种繁多的优势，创立名牌，开拓国内外市场，为提高人民生活水平和改善人体健康作出贡献。