李紅艷，孫亞紅，盧黎黎，邊 靜，王 雪

吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，吉林 長(zhǎng)春 130021

1 自然地理環(huán)境

保護(hù)區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，其東部天池附近接近寒溫帶。多年平均氣溫3.3 ℃，7～8 月份最熱，最高氣溫34.7 ℃；1 月份最冷，最低氣溫-40.5 ℃，最大凍結(jié)深度1.50 m。多年平均降水量808.9 mm，降水多集中于6～8 月，占全年降水量的60%左右。多年平均蒸發(fā)量為1 291.7 mm，年平均風(fēng)速1.7 m/s。

區(qū)域內(nèi)水利資源豐富，河流眾多，水網(wǎng)密集，均屬松花江水系。其中泉陽(yáng)鎮(zhèn)以南的河流屬頭道松花江水系，以北屬二道松花江水系。頭道松花江發(fā)源于長(zhǎng)白山脈望天鵝峰北側(cè)，長(zhǎng)233 km，流域面積7 910 km2，河道平均坡降3.2‰。境內(nèi)主要支流有湯河、漫江、錦江、松江河、泉陽(yáng)河和萬良河等。二道松花江發(fā)源于長(zhǎng)白山天池北坡，長(zhǎng)292 km，流域面積10 690 km2。境內(nèi)主要支流有露水河、頭岔河、砬子河等。

2 區(qū)域地質(zhì)與水文地質(zhì)

2.1 區(qū)域地質(zhì)

2.1.1 地層與巖漿巖

撫松縣位于吉林省東南部長(zhǎng)白山區(qū)，區(qū)域地質(zhì)上屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)的遼東臺(tái)隆區(qū)，地層上屬華北地層區(qū)遼東分區(qū)的渾江小區(qū)。地層發(fā)育齊全，從太古界至新生界均有出露，按由老到新的順序依次為：①太古界龍崗群；②元古界青白口系和震旦系；③古生界寒武系（∈）和奧陶系（Ο）；④中生界侏羅系下、中、上統(tǒng)；⑤新生界。

撫松縣內(nèi)巖漿巖可分為噴出巖和侵入巖兩類，噴出巖分布廣泛，侵入巖在區(qū)內(nèi)分布零星，多以巖墻、巖脈、巖床及巖株方式存在。

圖1 撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)分布圖Fig.1 Distribution of drinking water source protection zone, Fusong County

2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

推薦理由:本書是《收獲》雜志主編程永新集合數(shù)十年編輯生涯中的筆墨所提供的一部視角獨(dú)特、內(nèi)容別致的“中國(guó)當(dāng)代文學(xué)史”。作者詳盡而細(xì)膩地記錄了一個(gè)文學(xué)編輯眼里的中國(guó)作家們，見證名家們從丑小鴨到白天鵝的人生軌跡，感受每一篇當(dāng)代名作從孕育到出世的奇跡歷程。

保護(hù)區(qū)位于中朝地臺(tái)遼東臺(tái)隆區(qū)的東北部，太古界鞍山群變質(zhì)巖系構(gòu)成區(qū)域性基底，總體上形成復(fù)背斜褶皺，但多被斷裂構(gòu)造切割或被新生界掩蓋，構(gòu)造形態(tài)不完整。區(qū)域性斷裂構(gòu)造大體上分為三組，即北東向、北西向和近東西向。

2.2 水文地質(zhì)

保護(hù)區(qū)內(nèi)地下水的形成與賦存主要受區(qū)域地質(zhì)、地形地貌條件控制。依據(jù)地下水的賦存與埋藏條件、水力特征及水理性質(zhì)，地下水類型可劃分為玄武巖類孔洞裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶隙水和基巖裂隙水。

（1）玄武巖類孔洞裂隙水：分布在撫松礦泉水水源保護(hù)區(qū)及周圍的廣大地區(qū)。含水介質(zhì)為軍艦山組玄武巖，巖石中原生及次生孔洞裂隙發(fā)育，且連通性好，地下水循環(huán)條件好。接受降水滲入補(bǔ)給，多以泉的形式向河谷徑流排泄。受玄武巖孔洞裂隙發(fā)育程度影響，富水性不均一。漫江—馬鞍山和頭岔河一帶，玄武巖孔洞裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，泉流量大于10 L/s，最大可達(dá)400 L/s 以上，水量豐富；外圍地區(qū)泉流量一般為1～10 L/s，水量中等；草帽頂子一帶泉流量?。ǎ? L/s），水量貧乏。水化學(xué)類型為重碳酸鈣鎂（或鎂鈣、鈉）型水，礦化度多小于300 mg/L，個(gè)別區(qū)段為300～500 mg/L，水中偏硅酸含量較高，常形成低礦化的偏硅酸型礦泉水，水質(zhì)良好?？勺鳛閰^(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)集中供水水源。

（2）碎屑巖類孔隙裂隙水：主要分布在撫松縣西側(cè)的萬良—撫松—仙人橋一帶，漫江及東崗鎮(zhèn)的西側(cè)也有范圍分布。大部分泉流量＞1 L/s（或降深20 m 時(shí)，單井涌水量＞100 m3/d），東崗鎮(zhèn)松山—撫南林場(chǎng)、漫江鎮(zhèn)管林村一帶泉流量較小，降深20 m 時(shí)單井涌水量＜100 m3/d。水流較快，水化學(xué)反應(yīng)微弱，礦化度多小于500 mg/L，為重碳酸鈣鈉、重碳酸鈉鈣型水。

（3）碳酸鹽巖類裂隙溶隙水：零星分布在撫松鎮(zhèn)、松山林場(chǎng)、撫南林場(chǎng)一帶。含水介質(zhì)為灰?guī)r或大理巖，接受大氣降水滲入補(bǔ)給或上覆含水層（段）地下水向下徑流補(bǔ)給，多以泉的形式向河谷排泄。富水性差異較大，泉流量一般1～10 L/s，（或降深20 m 時(shí)，單井涌水100～1000 m3/d）。受降水滲入補(bǔ)給、且主要在淺部循環(huán)的裂隙溶隙水，其水化學(xué)類型為重碳酸鈣型，礦化度小于300 mg/L；受上覆含水層（段）地下水向下徑流補(bǔ)給、且主要參與深部循環(huán)的裂隙溶隙水，其水化學(xué)類型復(fù)雜：為重碳酸鈣、鈣鎂、鈣鈉型水，礦化度較高，達(dá)2 000～3 500 mg/L，富含游離CO2，形成高礦化度的碳酸復(fù)合型稀有礦泉水（含氣水）。

（4）基巖裂隙水：分布在保護(hù)區(qū)外的天池、影壁山、黎明林場(chǎng)和興參鎮(zhèn)等地區(qū)，含水介質(zhì)主要為粗面巖、變質(zhì)巖和侵入巖類。地下水主要賦存于構(gòu)造裂隙或風(fēng)化裂隙帶中。接受大氣降水滲入補(bǔ)給，向河谷徑流排泄，在構(gòu)造裂隙發(fā)育的天池周圍地區(qū)和黎明林場(chǎng)一帶，富水性一般相對(duì)較好，泉流量一般大于1.0 L/s，在構(gòu)造裂隙不發(fā)育區(qū)段，風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水水量較貧乏，一般＜1.0 L/s。為重碳酸鈣、鈣鎂型水，礦化度一般＜300 mg/L，個(gè)別地段可達(dá)700 mg/L 左右，水質(zhì)較好。一般作為分散居民供水水源。

3 天然礦泉水類型及分布

3.1 礦泉水類型

保護(hù)區(qū)內(nèi)的天然礦泉水類型主要為偏硅酸型礦泉水，個(gè)別為重碳酸型（即含氣）礦泉水。

3.2 礦泉水分布

保護(hù)區(qū)內(nèi)天然礦泉水資源的分布主要受地形地貌及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件控制。保護(hù)區(qū)內(nèi)自北向南主要分布有4 個(gè)礦泉群，依次是露水河鎮(zhèn)頭岔河礦泉群、撫松鎮(zhèn)堿場(chǎng)溝礦泉群、馬鞍山礦泉群和漫江鎮(zhèn)錦江礦泉群。上述4 處礦泉群泉點(diǎn)分布集中，泉流量大，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，交通便利，易于開發(fā)與保護(hù)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4 天然礦泉水賦存及形成條件

撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)天然礦泉水的形成條件主要包括補(bǔ)給條件、賦存與循環(huán)條件、物源條件和富集條件。

4.1 補(bǔ)給條件

豐沛的降水資源為礦泉水的形成提供了水源補(bǔ)給保障。長(zhǎng)白山區(qū)降水豐沛，在撫松礦泉水水源保護(hù)區(qū)一帶，降水量達(dá)800～1 100 mm，白頭山地區(qū)高達(dá)1 400 mm，豐沛的降水滲入地下后，為礦泉水的形成提供了水源補(bǔ)給保障。

長(zhǎng)白山地區(qū)茂盛的植被提供了良好的水源涵養(yǎng)條件。長(zhǎng)白山地區(qū)植被發(fā)育，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，植被覆蓋率達(dá)90%以上。茂盛的植被對(duì)大氣降水產(chǎn)生的地表徑流起到了遲滯作用，一方面避免或減少了水土流失現(xiàn)象的發(fā)生，另一方面減緩了地表水徑流速度，減弱徑流強(qiáng)度，增大地下水補(bǔ)給量，并延長(zhǎng)了地下水補(bǔ)給周期，減小地下水季節(jié)性水量變化幅度，對(duì)礦泉水資源的形成及合理開發(fā)利用創(chuàng)造了良好的水源補(bǔ)給條件。

4.2 賦存與循環(huán)條件

保護(hù)區(qū)礦泉水水源地主要地層巖性為第四系下更新統(tǒng)軍艦山組致密塊狀玄武巖和氣孔狀玄武巖，其上游地區(qū)為中更新統(tǒng)白頭山組粗面巖、粗面安山巖和全新統(tǒng)冰場(chǎng)組堿流質(zhì)浮巖及含角礫火山灰。由于玄武巖和粗面巖、浮巖原生孔洞裂隙和構(gòu)造裂隙發(fā)育，且保護(hù)區(qū)地勢(shì)自白頭山火山錐體向西、北方向呈階梯狀降低，玄武巖臺(tái)地面又相對(duì)平坦，這為礦泉水的賦存與運(yùn)移提供了良好的空間通道和水動(dòng)力條件。礦泉水在玄武巖、粗面巖孔洞裂隙和構(gòu)造裂隙中賦存、運(yùn)移；在徑流過程中遇阻水?dāng)嗔鸦虻匦蔚屯萏幰匀ɑ蛉海┑男问匠雎兜乇?，形成礦泉水水源。水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的礦泉流量一般大于10 L/s，礦泉水資源豐富。

4.3 物源條件

偏硅酸礦泉水主要受區(qū)域地層巖石條件控制。保護(hù)區(qū)及上游水源補(bǔ)給、徑流區(qū)地層巖性主要是玄武巖類和粗面巖類，巖石礦物組分以SiO2為主，玄武巖類巖石中SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)47.53%護(hù)區(qū)內(nèi)多為偏硅酸型礦泉水。偏硅酸的質(zhì)量濃度變化主要受其循環(huán)條件影響，一般為25.74～62.98 mg/L，循環(huán)周期越長(zhǎng)，循環(huán)深度越大，偏硅酸含量就越高。

重碳酸型礦泉水二氧化碳含量高，稱“含氣水”，是保護(hù)區(qū)內(nèi)最具特色的礦泉水。主要賦存在地下深部碳酸鹽巖溶洞裂隙中，有深大斷裂與地表溝通，地下水在地下深處的溫度、壓力等條件作用下，不斷析出游離二氧化碳，形成含氣礦泉水。

位于撫松鎮(zhèn)的仙人泉（堿場(chǎng)溝泉）為重碳酸型礦泉水，礦泉水含二氧化碳1 144～1 293.6 mg/L。此泉水從巖石裂隙中涌出時(shí)水溫15 ℃，當(dāng)?shù)V泉水流出地表后由于溫度、壓力的改變，二氧化碳大量失散，水中的亞鐵離子便開始氧化，形成三價(jià)鐵，在泉口形成紅色的鐵質(zhì)沉淀。

4.4 富集條件

長(zhǎng)白山區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造與地貌環(huán)境為礦泉水的賦存與運(yùn)移提供了良好的空間通道及循環(huán)動(dòng)力條件。受長(zhǎng)白山火山活動(dòng)影響，形成了以天池為中心，由放射狀和環(huán)狀斷裂構(gòu)成的網(wǎng)狀構(gòu)造格局，在網(wǎng)格狀的結(jié)點(diǎn)處形成了多處次級(jí)火山噴發(fā)。巖漿噴溢出地表后，由于氣體的溢出和冷凝收縮，形成了大量的空（孔）洞裂隙，為后期礦泉水的形成、運(yùn)移與分布提供了空間和通道。由于含水介質(zhì)（巖石）孔洞裂隙發(fā)育的不均一性，加之受地形地貌條件的控制，在保護(hù)區(qū)玄武巖臺(tái)地的地勢(shì)相對(duì)低洼處，以泉（或泉群）的形式出露地表。

火山及巖漿活動(dòng)也為地下水與富含非晶質(zhì)SiO2等礦物質(zhì)的含水介質(zhì)充分接觸及溶濾、水解創(chuàng)造了條件。在白頭山火山錐體附近降水滲入后，不斷溶解含水介質(zhì)中的非晶質(zhì)SiO2，使之在地下水中以偏硅酸的形式逐漸富集，并向地勢(shì)較低的西、北側(cè)水源保護(hù)區(qū)方向運(yùn)移，地下水在運(yùn)移過程中，持續(xù)的溶濾作用和沿途不斷接納補(bǔ)充新的富含偏硅酸水體，最后形成資源豐富的偏硅酸型礦泉水。

5 天然礦泉水水化學(xué)特征及資源概況

保護(hù)區(qū)內(nèi)有4 個(gè)主要水源地聚集區(qū)（礦泉群）——露水河鎮(zhèn)頭岔河礦泉群、撫松鎮(zhèn)堿場(chǎng)溝礦泉群、馬鞍山礦泉群和漫江鎮(zhèn)錦江礦泉群，分別對(duì)各區(qū)內(nèi)礦泉水水化學(xué)特征及水量等水資源情況進(jìn)行分析。

5.1 天然礦泉水水化學(xué)特征

（1）偏硅酸礦泉水水化學(xué)特征：保護(hù)區(qū)內(nèi)的偏硅酸礦泉水無色、無味、無肉眼可見物、清澈透明。頭岔河—馬鞍山礦泉群中陰離子以重碳酸根為主，質(zhì)量濃度29.22～85.94 mg/L，硫酸根及氯離子質(zhì)量濃度較小，分別為0.00～4.69 mg/L 和0.83～3.46 mg/L。陽(yáng)離子以鈣、鎂為主，質(zhì)量濃度分別 為7.18～16.26 mg/L 和1.08～4.87 mg/L，次為鈉離子（質(zhì)量濃度4.24～9.20 mg/L），總硬度（以CaCO3計(jì)）較低，為26.73～56.78 mg/L，溶解性總固體84.39～160.98 mg/L，為低礦化度的重碳酸鈣鎂型水。漫江礦泉群中陰離子以重碳酸根離子為主，質(zhì)量濃度50.45～369.54 mg/L，硫酸根及氯離子質(zhì)量濃度較小，僅為0.00～8.92 mg/L和0.81～7.32 mg/L。陽(yáng)離子則以鈉離子為主，質(zhì)量濃度為5.57～66.25 mg/L，其次為鎂、鈣離子（質(zhì)量濃度分別為1.08～16.76 mg/L 和5.39～24.39 mg/L），總硬度（以CaCO3計(jì)）為26.73～199.00 mg/L，溶解性總固體的質(zhì)量濃度84.39～484.93 mg/L，為低礦化度的重碳酸鈉型水，水質(zhì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定（見表1）。

（2）重碳酸復(fù)合型礦泉水（含氣水）水化學(xué)特征：保護(hù)區(qū)內(nèi)碳酸復(fù)合型礦泉水——堿場(chǎng)溝仙人泉位于撫松縣城南，距公路1 km，該礦泉水為井泉，陽(yáng)離子以鈉、鈣、鎂為主，質(zhì)量濃度分別為79.83 mg/L、224.05 mg/L、55.91 mg/L；陰離子以重碳酸氫根離子為主，質(zhì)量濃度達(dá)935.01 mg/L，硫酸根離子質(zhì)量濃度為186.85 mg/L，游離二氧化碳471.68 mg/L，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)最高可達(dá)1 293.6 mg/L，鍶1.84 mg/L，礦化度1 549.74 mg/L，水溫為9 ℃，pH 值為6.70，屬重碳酸復(fù)合型礦泉水。

5.2 天然礦泉水資源量概況

調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料顯示，保護(hù)區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)具有開采價(jià)值的天然礦泉水水源16 處，泉群總流量達(dá)74 515.19 m3/d，分布在頭岔河、堿場(chǎng)溝、馬鞍山、漫江等4 個(gè)水源地聚集區(qū)內(nèi)（見表2）。

（1）天然礦泉水資源總量：調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料顯示，撫松礦泉水水源保護(hù)區(qū)共有16 處具備開發(fā)前景的礦泉水水源地（天然泉），泉群總流量達(dá)74 515.19 m3/d。其中頭岔河礦泉群有1 處水源地，泉群總流量為2 242.94 m3/d；堿場(chǎng)溝礦泉群有1 處水源地（仙人泉），泉群總流量為1 860.00 m3/d；馬鞍山礦泉群有6 處水源地，泉群總流量為16 778.91 m3/d；漫江礦泉群有8 處水源地，泉群總流量53 633.34 m3/d。

表1 撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)天然礦泉水水化學(xué)特征表Table 1 Hydro-chemical features of natural mineral water of drinking water source protection zone in Fusong County mg/L

表2 吉林省撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)天然礦泉水水資源統(tǒng)計(jì)表Table 2 Natural mineral water resources statistics of drinking water source protection zone in Fusong County, Jilin Province

（2）礦泉水允許開采資源量∶保護(hù)區(qū)內(nèi)已開展調(diào)查的16 處礦泉水水源地中，有9 處已完成了勘查評(píng)價(jià)工作，確定允許開采資源總量達(dá)11 682.44 m3/d，有待于進(jìn)一步勘查評(píng)價(jià)的礦泉水水源地有7處。按泉流量補(bǔ)給保證系數(shù)法計(jì)算，上述7 處水源地完成勘查評(píng)價(jià)工作之后，有望新增允許開采量44 320 m3/d，使保護(hù)區(qū)內(nèi)天然礦泉水允許開采總量增加到56 002.44 m3/d。其中馬鞍山水源地新增量為7 875 m3/d，漫江水源地新增量為36 445 m3/d。豐富的礦泉水資源為地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了資源保障。

6 結(jié)論

（1）吉林長(zhǎng)白山天然礦泉水撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)位于撫松縣境內(nèi)，地處長(zhǎng)白山西、北麓。保護(hù)區(qū)內(nèi)天然礦泉水資源豐富，日流量大、水質(zhì)好，總面積370.18 km2。

（2）保護(hù)區(qū)內(nèi)自北向南主要分布有4 個(gè)礦泉群，依次是露水河鎮(zhèn)頭岔河礦泉群、撫松鎮(zhèn)堿場(chǎng)溝礦泉群、馬鞍山礦泉群和漫江鎮(zhèn)錦江礦泉群。上述四處礦泉群泉點(diǎn)分布集中，泉流量大，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，交通便利，易于開發(fā)與保護(hù)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（3）保護(hù)區(qū)內(nèi)的礦泉水為偏硅酸型和重碳酸型兩種。其中，堿場(chǎng)溝仙人泉為重碳酸型礦泉水，其余為偏硅酸型礦泉水。分布在頭岔河和馬鞍山礦泉群中的礦泉為低礦化度的重碳酸鈣鎂型水；分布在漫江礦泉群中的礦泉為低礦化度的重碳酸鈉型水，水質(zhì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

（4）保護(hù)區(qū)內(nèi)共有16 處具備開發(fā)前景的礦泉水水源地（天然泉），泉總流量約為74 515.19 m3/d。經(jīng)地質(zhì)勘查部門勘查并通過省或國(guó)家級(jí)審批鑒定的礦泉有9 處，待勘查的7 處，允許開采資源總量達(dá)56 002.44 m3/d。

[1] 吉林省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究所,吉林省地質(zhì)工程勘察院.吉林長(zhǎng)白山天然礦泉水撫松飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)報(bào)告[R].2012.

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[8] 吉林省地質(zhì)工程勘察院，吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.吉林省長(zhǎng)白山地區(qū)（靖宇縣和撫松縣）天然礦泉水調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告，2003.

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