張 貴, 張 華, 王 波, 張文鋆, 高 瑜, 何繞生, 周翠瓊, 彭淑惠

云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院, 云南昆明 650216

本文所指礦泉水包括天然飲用礦泉水、醫(yī)療礦泉水。礦泉水具有豐富的礦物質(zhì), 作為保健飲料或用于理療保健正日益受到人們的關(guān)注。礦泉水的形成與地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地球化學(xué)、地下水的循環(huán)條件等關(guān)系密切。宋德人對我國飲用天然礦泉水的類型及形成條件作了初步研究, 認(rèn)為礦泉水類型受地質(zhì)環(huán)境條件的控制(宋德人, 1990)。趙帥軍等認(rèn)為礦泉水受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造控制明顯(趙帥軍等, 2017), 醫(yī)療礦泉水多與斷裂有關(guān)。?？姷日J(rèn)為礦泉水的形成主要受地質(zhì)構(gòu)造、地球化學(xué)及水動力條件的綜合控制, 不同的主導(dǎo)作用形成的礦泉水類型不同(牛俊強等, 2019)。王宇將巖溶水系統(tǒng)劃分為淺循環(huán)、深循環(huán) 2類系統(tǒng), 認(rèn)為深循環(huán)巖溶水系統(tǒng)可形成優(yōu)質(zhì)礦泉水(王宇, 2002)。蘇春田等分析了鍶礦泉水的成因, 認(rèn)為主要受巖性及徑流條件的控制(蘇春田等, 2020)?？傮w上, 對礦泉水的研究較多, 主要集中在單一點上的成因分析(李秀英等, 2000; 申建梅等, 2000; 劉紅戰(zhàn)等, 2014; 羅成等, 2018; 遲帥等, 2019; 單婷婷等, 2019), 區(qū)域分類研究則相對較少(施寧寧等, 2012; 王貴玲等,2017; 孫智杰等, 2018; 江峰等, 2019; 周長松等,2020)。本文通過收集資料、結(jié)合典型點調(diào)研, 探討了滇東巖溶高原區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境與礦泉水的相互關(guān)系,礦泉水的成因類型、特征, 研究如何提高礦泉水資源利用率, 將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢, 具有重要的理論和實際意義, 可為云南省礦泉水的優(yōu)化開發(fā)利用提供指導(dǎo)作用。

1 地質(zhì)環(huán)境制約礦泉水類型和品質(zhì)

滇東地區(qū)(云南省東經(jīng) 102°以東地區(qū))屬高原季風(fēng)氣候區(qū), 立體氣候特征明顯, 大部分地區(qū)年均氣溫 15～19℃; 滇東北高原區(qū)年均氣溫 2～12℃。區(qū)內(nèi)降水豐富, 大部分地區(qū)年降水量800～1300 mm。屬金沙江、南盤江、元江流域, 地貌類型多樣, 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜, 深大斷裂發(fā)育, 各種巖類出露齊全,為礦泉水的形成提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)條件。

1.1 地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全, 自元古界至第四系均有出露。深大斷裂發(fā)育, 控制了地層的分布, 大致以師宗—彌勒斷裂、元江斷裂為界可分為滇東、滇東南、思茅地層區(qū)(圖 1)。深大斷裂滇東地層區(qū)以近南北向、北東向斷裂為主, 滇東南地層區(qū)以北東向、北西向斷裂為主, 思茅地層區(qū)則以北西向斷裂為主。各區(qū)地層巖性在時間和空間上的變化都十分復(fù)雜。上元古界, 除滇東南缺失外, 區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)均有出露, 昆陽群(Pt2)主要分布于元謀斷裂與小江斷裂之間, 以板巖為主夾少量碳酸鹽巖; 元江斷裂以南,主要出露瑤山群(Pty)變質(zhì)巖、哀牢山群(An)變質(zhì)巖;震旦系(Zz)以滇東出露廣泛, 下部為碎屑巖, 上部為碳酸鹽巖。古生界, 滇東、思茅地層區(qū)下古生界(-O)以碎屑巖為主夾碳酸鹽巖, 滇東南區(qū)下古生界零星分布, 部份層位缺失; 上古生界大部分地區(qū)下-中泥盆統(tǒng)(D1-D2)以碎屑巖為主, 上泥盆統(tǒng)-下二疊統(tǒng)(D3-P1)主要為碳酸鹽巖; 上二迭統(tǒng)玄武巖(P2β)在區(qū)內(nèi)均有出露, 在昆明、昭通等地分布較廣。中生界, 區(qū)內(nèi)出露較廣, 三疊系下統(tǒng)(T1)、上統(tǒng)(T3)以砂泥巖為主, 中統(tǒng)(T2)為灰?guī)r、白云巖, 侏羅紀(jì)(J)、白堊紀(jì)(K)為一套紅色砂泥巖; 滇東南區(qū)缺失侏羅-白堊系。新生界(Q-E)主要分布于盆谷地中, 為砂礫石、黏土、黏土巖等。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁, 受構(gòu)造控制, 多沿深大斷裂帶零星分布, 類型較多, 基性、中性、酸性巖均有, 主要分布于金平、麻栗坡、富寧等地。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)略圖Fig 1. Statistics of mineral water types in east Yunnan

1.2 地質(zhì)環(huán)境制約水巖相互作用和礦泉水類型

1.2.1 礦泉水類型及水質(zhì)特征

依據(jù)《飲用天然礦泉水》(GB8537-2018)、《天然礦泉水資源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB/T13727-2016)要求, 結(jié)合滇東礦泉水水質(zhì)特點, 以特殊的化學(xué)成份及溫度為標(biāo)準(zhǔn), 將滇東礦泉水劃分為偏硅酸礦泉水、鹽類礦泉水(溶解性總固體大于1000 mg/L)、微量元素礦泉水(指鍶、鋰、鋅、硒、氡、硫化氫, 有其中之一達標(biāo))、碳酸礦泉水、復(fù)合型礦泉水、溫礦水(水溫≥36℃, 有醫(yī)療作用)共 6類(張春才等,1988)。據(jù)不完全統(tǒng)計, 滇東已發(fā)現(xiàn)的各類礦泉水點有 363個, 以偏硅酸礦泉水為主, 占總數(shù)的49.7%(表 1); 出露狀態(tài)泉水占 49%, 井孔占 51%,溫度小于25℃的冷水占53.2%?？傮w上具有區(qū)域分布不均勻, 局部較為集中的特點, 以昆明、開遠、玉溪等地分布較為密集。隨著勘探程度的不斷提高,礦泉水的數(shù)量還將會不斷的增加。

表1 滇東礦泉水類型統(tǒng)計表Table 1 Geological sketch map of the study area

各類礦泉水質(zhì)差異較大。(1)偏硅酸礦泉水, 水溫差異大, 在 15～103℃, 偏硅酸(H2SiO3)含量多在25～60 mg/L, 個別點含量419～457 mg/L, 偏硅酸含量與水溫有一定的相關(guān)性, 隨溫度升高偏硅酸含量增高, 水化學(xué)類型主要為 HCO3-Ca·Mg型,pH=6.2～8.4, 礦化度一般較低, 在0.06～2.31 g/L。(2)鹽類礦泉水, 水溫 14～63℃, 大部分低于 25℃,pH=6.1～6.8, 礦化度在 1.01～9.78 g/L, 硬度較大,=249～1566 mg/L,=298～1778 mg/L, Cl–=166～3764 mg/L, Ca2+=82.36～561.6 mg/L,Mg2+=34.65～150.1 mg/L, 水化學(xué)類型多樣, 以HCO3·SO4-Na·Ca 型、SO4-Ca·Na 型為主, 典型的如峨山盆地出露的鹽類泉, 礦化度 3.69 g/L, 水化學(xué)類型 HCO3-Cl·Na型, 為小蘇打食鹽水。(3)微量元素礦泉水, 常有2～3個元素相伴生, 并含有較高的偏硅酸, 水溫 17～57℃, 礦化度在 0.29～1.46 g/L,pH=6.4～9.4, 水化學(xué)類型以HCO3-Ca·Mg型為主。(4)碳酸礦泉水, 通常伴有少量 N2、H2S、CH4等氣體, CO2=250～943 mg/L, 口味一般酸澀, 水溫10～23℃, 礦化度 0.12～4.6 g/L, pH=5.6～6.9, 水化學(xué)類型多為 HCO3-Na、SO4-Na·Mg 型。(5)復(fù)合型礦泉水, 水溫 20～68℃, 礦化度 1.01～2.23 g/L,pH=6.9～7.8, 水化學(xué)類型多樣, 以 SO4-Ca、SO4·HCO3-Na·Ca 型為主。(6)溫礦水, 從化學(xué)成分看,無達標(biāo)元素, 水溫36～103℃, 礦化度0.29～0.8 g/L,pH=6.9～7.8, 水化學(xué)類型較簡單, 主要為HCO3-Ca·Mg 型。

1.2.2 礦泉水類型與地層構(gòu)造關(guān)系

區(qū)內(nèi)礦泉水的形成、分布受深大斷裂、地層巖性、水巖相互作用等地質(zhì)環(huán)境制約。區(qū)內(nèi)深大斷裂發(fā)育, 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜, 不僅控制了地層的分布, 對礦泉水的形成與分布有著明顯的控制作用。與深大斷裂關(guān)系密切的礦泉水有116個, 占總數(shù)的32%?？刂菩缘纳畲髷嗔褞е饕行〗瓟嗔褞? 為寬20～30 km的擠壓帶, 沿斷裂帶分布有多個斷陷盆地及高礦化度的高溫礦泉水。普渡河斷裂帶, 為寬30～40 km 的斷層密集帶, 沿斷裂帶斷陷盆地發(fā)育, 斷裂沿線溫泉密布, 盆地覆蓋層之下通常蘊藏著豐富的地下熱礦泉水。紅河斷裂帶, 擠壓破碎帶寬數(shù)百～千余米, 斷裂南西盤普遍出露變質(zhì)巖。師宗—彌勒斷裂帶, 北東向延伸, 北西盤以元古界地層為主, 南東盤普遍出露三迭系地層, 沿斷裂帶出露有較多溫泉。

區(qū)內(nèi)巖類齊全, 地層巖性多樣, 各巖類均可成為礦泉水的含水層。礦泉水出露與地層關(guān)系較為密切, 第四系-元古界地層中均有出露, 主要賦存于 8個不同時代的地層中(圖2), 震旦系燈影組(Zbdn)白云巖, 有58個, 占總數(shù)的16%, 第四系(Q)砂礫層有54個, 占總數(shù)的 15%, 元古界昆陽群(Pt2)變質(zhì)巖有40個, 占總數(shù)的11%, 其次為二疊系上統(tǒng)峨眉山組(P2β)玄武巖、侏羅系-白堊系(J-K)紅色碎屑巖含鹽層, 以及印支期(γ5)花崗巖體等地層; 其它 15個不同時代的地層中, 礦泉水?dāng)?shù)量少, 僅占 33%, 一般單個地層中礦泉水?dāng)?shù)量小于10個。

圖2 礦泉水分布與地層關(guān)系圖Fig. 2 Diagram of relationship between mineral water distribution and strata

偏硅酸礦泉水, 多集中于昆明—開遠一帶, 主要賦存在二疊系(P2)玄武巖、昆陽群(Pt2)變質(zhì)巖、以及不同時期的花崗巖體等地層中。鹽類礦泉水, 主要分布在昆明、安寧、晉寧等地, 以安寧妥樂紅色盆地中最密集, 賦存于中生界侏羅系(J)、白堊系(K)碎屑巖含鹽層地層, 以及第四系(Q)砂礫層中, 碳酸鹽巖中無分布。微量元素礦泉水, 以鍶礦泉水為主,占 70%, 主要分布在昆明、宜良、建水等地, 賦存于震旦系燈影組(Zbdn)、三疊系(T2)碳酸鹽巖中, 以及寒武系漁戶村組(1y)粉砂巖中, 與這些地層中含豐富的微量元素有關(guān)。碳酸礦泉水, 僅分布于玉溪、晉寧、昭通、鎮(zhèn)雄, 賦存于昆陽群黑山頭組變質(zhì)巖、以及石炭、二迭系煤系地層中。復(fù)合型礦泉水, 達標(biāo)項目是礦化度、偏硅酸、微量元素 3種類型, 其中微量元素組分包括鍶、鋰及 H2S, 只在宜良、彌勒地區(qū)有分布, 礦泉水儲集地層主要有震旦系燈影組(Zbdn)。溫礦水, 主要分布于昆明等地, 出露地層以震旦系燈影組(Zbdn)為主。

1.2.3 巖溶作用對礦泉水品種的影響

滇東巖溶高原區(qū), 碳酸鹽巖廣布, 不同區(qū)域巖溶作用強度差異較大。純碳酸鹽巖區(qū), 溶蝕作用強烈, 巖溶洞-隙系統(tǒng)發(fā)育, 利于地下水的循環(huán)交替,水巖相互作用時間相對較短, 一般不會形成礦泉水;而在有泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、砂泥巖夾層分布的碳酸鹽巖區(qū), 或以裂隙為主的白云巖區(qū), 巖溶作用相對較弱, 地下水的徑流通道以裂隙、孔隙為主, 徑流相對較緩慢, 水巖作用時間較長, 有利于巖石中鍶元素溶濾進入地下水中, 形成富鍶礦泉水, 多具有礦化度相對較高的特點。如瀘西盆地發(fā)現(xiàn)的5個鍶礦泉水, 4個均出露于盆地邊緣三疊系個舊組(T2g)薄-中層狀泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r夾砂泥巖地層中, 1個出露于盆地底部三疊系個舊組(T2g)塊狀白云巖地層中, 巖溶不發(fā)育, 以裂隙、溶孔為主, 水動力條件弱, 流量 0.2～10 L/s, Sr=0.29～1.11 mg/L,TDS=342.63～497.9 mg/L。

1.2.4 現(xiàn)代水文過程對礦泉水的影響

滇東地區(qū)是云南高原的主體部分, 總體地勢西北部、北部高, 東南低, 呈階梯狀向南東遞減。區(qū)內(nèi)最高點巧家藥山, 海拔4 040.3 m, 最低點為河口,海拔67.4 m, 相對高差3 972.9 m。地貌類型多樣,表現(xiàn)為大面積起伏的高原面、斜坡、河谷地貌景觀。

宏觀地貌通?？刂浦叵滤难a給徑流條件,對礦泉水的形成有著明顯影響。中部昆明、曲靖、蒙自等地高原面, 山地海拔一般1500～2500 m, 地形起伏較平緩, 切割深度小于 500 m, 斷陷盆地星羅棋布, 規(guī)模較大的斷陷盆地, 其形成與區(qū)域深大斷裂相關(guān)。斷陷盆地盆底與邊緣有較大的地勢反差,高差一般在數(shù)百米, 周邊地下水接受降水補給后向盆地內(nèi)徑流, 徑流循環(huán)深度相對較大, 水巖作用相對較充分, 故在盆地底部及邊緣地帶容易形成礦泉水, 如昆明、建水、彌勒等盆地。但盆地底部地形平緩, 地下水補給條件差, 徑流滯緩, 容易出現(xiàn)鹽類礦泉水, 水質(zhì)多數(shù)含量偏高, 礦泉水品質(zhì)差,如安寧盆地等。高原面邊緣、深切河谷斜坡區(qū), 溝谷縱橫, 河流切割深500～2000 m, 山高坡陡, 地形起伏大, 地下水的循環(huán)徑流速度快, 水巖相互作用時間短, 一般不容易形成礦泉水, 如以侵蝕溶蝕山地為主的滇東北鹽津等地, 以峰叢洼(谷)地為主的滇東南的硯山、廣南等地。

2 礦泉水成因模式

地下水化學(xué)成分的形成是在長期地質(zhì)歷史進程中水與周圍介質(zhì)相互作用的結(jié)果, 其成份主要取決于圍巖性質(zhì)與地下水的循環(huán)交替條件(沈照理,1986)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜, 含水層的埋藏分布、地下水的徑流循環(huán)不同, 礦泉水的形成條件差異大,成因類型復(fù)雜。據(jù)形成條件的主控因素差異, 將區(qū)內(nèi)礦泉水成因類型劃分為斷裂帶對流型、深循環(huán)層控型、潛流溶濾型3類(圖3)。

圖3 礦泉水成因模式圖Fig. 3 Mineral water genetic model diagram

2.1 斷裂帶對流型

此類礦泉水通常與深大斷裂、深部熱源關(guān)系密切, 多沿斷裂帶分布, 數(shù)量較多, 如普渡河斷裂帶、小江斷裂帶等。斷裂及其破碎帶是地下水徑流的主要通道和賦存空間。形成過程: 斷裂周邊地下水接受降水補給后, 在地形產(chǎn)生的水位壓力差、地下水溫度差異的影響下, 地下水由淺部含水層向深部循環(huán)徑流, 沿途經(jīng)過不同的圍巖發(fā)生水巖作用, 與斷裂溝通后沿斷裂帶上升涌出地表。具有循環(huán)深度較大, 具承壓性, 動態(tài)較穩(wěn)定, 水溫較高等特點, 水化學(xué)類型多樣, 受圍巖性質(zhì)、循環(huán)深度控制, 多數(shù)溫度在 30～105℃。礦泉水儲集層多沿斷裂呈帶狀分布, 離開一定距離后即不存在, 均勻性差, 礦泉水儲集層與地層關(guān)系不密切。礦泉水類型以偏硅酸水、溫礦水為主, 水質(zhì)類型以 HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Na·Ca型為主。典型的如昆明安寧溫泉鎮(zhèn)斷裂帶對流型礦泉水, 溫泉鎮(zhèn)位于螳螂江河谷底部, 谷底第四系松散堆積物覆蓋層厚12～15 m, 分布有近南北向延伸的螳螂江斷裂, 斷裂兩側(cè)出露二疊系陽新組(P1y)灰?guī)r, 沿河谷出露有熱礦泉 3個,稱“天下第一湯”, 水溫 26～45℃, 流量 10.7～70.5 L/s, pH=7.8, 偏硅酸29.32 mg/L, 屬偏硅酸水,水化學(xué)類型為 HCO3-Ca·Mg型, 可作為優(yōu)質(zhì)理療礦泉水, 已開發(fā)為大型休閑康養(yǎng)生態(tài)園區(qū)。據(jù)勘探資料, 在溫泉鎮(zhèn)長約600 m, 寬100～150 m河谷帶內(nèi),分布有熱水井24個, 水溫27～44℃, 從施工的鉆孔資料分析, 超出斷裂帶分布范圍的鉆孔, 即使相距僅數(shù)米亦無熱礦泉水, 說明礦泉水呈帶狀分布,均勻性極差, 礦泉水的探查難度大。

2.2 深循環(huán)層控型

此類礦泉水通常埋深大, 儲存條件一般是覆蓋或埋藏型, 上覆厚度較大的松散蓋層或透水性較弱的砂泥巖隔水層。主要分布在受深大斷裂控制的規(guī)模較大的斷陷盆地區(qū), 一般需經(jīng)鉆孔才能揭露, 數(shù)量較多, 受勘探程度控制。形成過程: 盆地周邊地下水接受降水補給后, 在地形產(chǎn)生的水位壓力差、地下水溫度差異的影響下, 地下水通過斷裂或節(jié)理裂隙由淺部向深部含水層循環(huán)徑流, 地下水受到深部熱源的加溫, 形成熱礦泉水。具有徑流途徑長,徑流緩慢, 形成時間一般在數(shù)十年, 循環(huán)深度大,埋藏深具承壓性, 水位、水質(zhì)受氣候影響小, 動態(tài)穩(wěn)定, 水溫較高等特點, 礦泉水儲集層與地層關(guān)系較密切, 多呈層狀產(chǎn)出, 巖體節(jié)理裂隙發(fā)育, 富水性、均勻性較好。礦泉水類型以偏硅酸水、溫礦水為主。水化學(xué)類型較簡單, 一般 Na+、K+、含量較高, 以 HCO3-Na 型、HCO3·SO4-Na·Ca 型為主。典型的如昆明盆地深循環(huán)層控型礦泉水, 城區(qū)蓋層總厚度一般在 100～1000 m, 上部為第四系、新近系、古近系松散覆蓋層, 下伏古生界砂泥巖層, 透水性弱, 成為良好的隔水、隔熱蓋層, 含水層為震旦系燈影組(Zbdn)白云巖、硅質(zhì)白云巖, 厚315.8～376.5 m, 埋深一般大于500 m, 具有硬脆碎的特點,裂隙發(fā)育較均勻, 富水性較好, 孔深一般 500～2000 m, 鉆孔成井率高, 水位埋深20～50 m, 涌水量一般800～1500 m3/d, 水溫一般30～60℃, 以偏硅酸水、鍶礦泉水為主。再如盆地邊緣的呈貢萬溪沖一帶, 上覆蓋層為P-碳酸鹽巖、砂泥巖, 總厚度1080～1570 m, 鉆孔孔深1 841.86～2 001.6 m, 含水層為震旦系燈影組(Zbdn)白云巖、硅質(zhì)白云巖, 厚777 m, 隔水底板為陡山陀組(Zbd)砂巖, 鉆孔水溫42～55℃, 涌水量 1230～1464 m3/d, 偏硅酸 0.59～38.96 mg/L, 為偏硅酸水、溫礦水, 水化學(xué)類型為HCO3-Ca·Mg 型、HCO3·SO4-Mg·Ca·Na 型。

2.3 潛流溶濾型

3 礦泉水開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題及對策建議

3.1 礦泉水資源潛力

滇東礦泉水資源較豐富, 依據(jù)調(diào)查成果資料,采用枯季泉流量、鉆孔抽水試驗涌水量推算方法,匯總評價資源量, 經(jīng)計算允許開采量 289 569 m3/d(表2), 以C級資源量為主, 少部分為B級資源量。隨著勘探程度的不斷提高, 更多的礦泉水還將會被發(fā)現(xiàn), 可開采量也會不斷增加, 區(qū)內(nèi)礦泉水的開采潛力巨大。

表2 滇東礦泉水資源量統(tǒng)計表Table 2 Statistics of mineral water resources in east Yunnan

3.2 開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題

3.2.1 開發(fā)利用現(xiàn)狀

總體上區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀礦泉水開發(fā)利用程度較低。據(jù)不完全統(tǒng)計, 已開采量僅約占可開采量的 20%, 多數(shù)礦泉水都尚未開發(fā), 估算可開采潛力約23×104m3/d。區(qū)內(nèi)礦泉水的開發(fā)利用社會經(jīng)濟效益顯著, 可分為兩類: (1)醫(yī)療礦泉水, 主要是各類賓館、生態(tài)園區(qū)開采熱水用于洗浴、醫(yī)療保健、休閑娛樂。山區(qū)一般均開采自流溫泉水, 大部分溫泉都已不同程度地得到了開發(fā)利用; 盆地區(qū)則一般以鉆孔開采為主, 鉆孔深淺不一, 數(shù)十～2千余米, 開采量較大, 供企事業(yè)單位使用。如彌勒湖泉生態(tài)園,位于彌勒縣城新城區(qū), 占地三千余畝, 有地?zé)崴_采井7口, 孔深100～350 m, 水溫46～52℃, 礦泉水化學(xué)類型為HCO3-Ca型, pH=7.4, 溶解性總固體399 mg/L, 開采量 26.3×104m3/a, 已開發(fā)成為彌勒縣旅游景點之一, 是國家4A級旅游景區(qū), 集休閑、生態(tài)養(yǎng)生、療養(yǎng)、旅游于一體, 經(jīng)濟效益十分顯著。(2)天然飲用礦泉水, 主要開采冷型礦泉水, 大多數(shù)小企業(yè)開采量較低, 日開采量一般在數(shù)十 m3, 少數(shù)企業(yè)開采量相對較大, 日開采量可達200余m3。主要水質(zhì)類型為偏硅酸礦泉水, 原因是此類型礦泉水口感甘甜, 市場銷量大, 已成為礦泉水開發(fā)投資的優(yōu)選類型。如天外天礦泉水, 位于昆明市呈貢新區(qū)七甸村北, 開采 1個泉水及 3口鉆井, 水質(zhì)類型為偏硅酸礦泉水, 開采量8.1×104m3/a, 省內(nèi)有銷售網(wǎng)點300余個, 解決了2000多名農(nóng)村剩余勞動力安置和城鎮(zhèn)下崗職工的就業(yè)問題, 社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益十分顯著。經(jīng)過多年的市場培育, 區(qū)內(nèi)已有70多個礦泉水廠及品牌, 但形成具有一定品牌優(yōu)勢的較少, 知名度較高的有云南山泉、石林天外天、珍茗金龍、玉爾貝等品牌礦泉水。

3.2.2 存在問題

區(qū)內(nèi)礦泉水資源的開發(fā)利用主要存在以下問題。(1)總體上利用率較低。據(jù)估算, 礦泉水已開采量約占允許開采量的20%, 且以溫礦水的利用為主,飲用礦泉水開采量偏小, 大部分閑置, 未能充分利用現(xiàn)有礦泉水資源。(2)開發(fā)方式、產(chǎn)品形式單一, 效益低下。熱礦泉水開發(fā)利用雖點多面廣, 但多數(shù)開發(fā)方式粗放低端, 主要用于一般溫泉、酒店的洗浴用水; 飲用礦泉水產(chǎn)品形式單一, 市場表現(xiàn)以偏硅酸型為主, 基本無其它類型。宣傳力度較弱, 知名度不夠, 多數(shù)礦泉水僅能在縣域內(nèi)銷售且售價低廉。(3)局部地區(qū)熱礦泉水超采。區(qū)內(nèi)礦泉水資源總量雖較大, 但分布不均勻, 點密度平均僅 0.23個/100 km2, 各地區(qū)開發(fā)利用程度差異大, 經(jīng)濟較發(fā)達的盆地區(qū)及周邊地區(qū), 需求量較大, 但資源量小,供需不平衡, 地?zé)岬V泉水鉆井開采普遍存在超采現(xiàn)象, 如昆明盆地、湯池盆地、彌勒盆地等, 地?zé)崴灰严陆禂?shù)米～數(shù)十米。(4)研究程度低。總體上區(qū)內(nèi)僅做過精度較低的區(qū)域普查, 已發(fā)現(xiàn)的礦泉水?dāng)?shù)量有限, 對部分礦泉水的成因、分布規(guī)律尚不十分清楚, 有待進一步查明, 為開發(fā)利用規(guī)劃提供可靠資料。

3.3 開發(fā)利用對策建議

礦泉水開發(fā)是一種投資少見效快, 社會經(jīng)濟效益顯著的產(chǎn)業(yè)。為持續(xù)高效利用礦泉水資源, 提出以下優(yōu)化利用對策建議。(1)統(tǒng)一規(guī)劃, 合理布局。為合理開采利用和保護礦泉水資源, 充分發(fā)揮資源優(yōu)勢, 結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃, 城鎮(zhèn)、新農(nóng)村發(fā)展需要,開展礦泉水規(guī)劃利用研究, 合理布局, 有序開采,因地制宜合理利用, 充分利用泉水自流量, 控制井采量, 提高開發(fā)利用水平。(2)拓展開發(fā)利用領(lǐng)域,提高地?zé)岬V泉水資源綜合利用水平。在經(jīng)濟較發(fā)達的盆地區(qū)、旅游區(qū), 如昆明、曲靖、丘北、蒙自等地, 充分開發(fā)地?zé)岬V泉水, 建設(shè)康養(yǎng)小鎮(zhèn), 發(fā)展集休閑娛樂、醫(yī)療保健療養(yǎng)為一體的大型康體休閑、優(yōu)質(zhì)度假休閑旅游產(chǎn)業(yè), 促進旅游業(yè)轉(zhuǎn)型升級, 帶動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 形成新的經(jīng)濟增長點。在經(jīng)濟較落后的山區(qū), 開發(fā)地?zé)岬V泉水, 發(fā)展農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)綜合利用的項目, 如溫水養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)溫室等。(3)加強地?zé)岬V泉水資源的循環(huán)利用。對盆地內(nèi)封閉型補給的井采地?zé)岬V泉水的利用, 應(yīng)遵循減少開采量和擴大可利用溫差(加入冷水調(diào)溫)的原則, 采用回灌方式補給地下水, 利用熱泵加熱低溫地?zé)崴冗m宜方式, 控制合理開采總量, 防止造成區(qū)域地下水位下降等環(huán)境地質(zhì)問題。(4)加強宣傳, 培育開發(fā)新品種。進一步加強已有名牌礦泉水的宣傳力度, 以消費者的需求和市場為導(dǎo)向提供中高端消費用水, 如天外天近期新開發(fā)的高端堿性礦泉水。面向特殊群體, 開發(fā)特色飲品、保健飲品, 如蘇打水、含汽碳酸水等。開發(fā)微量元素礦泉水, 如在巖溶區(qū)可重點尋找開發(fā)分布較廣的鍶礦泉水。(5)加強重點區(qū)段勘查研究, 發(fā)掘新的礦泉水源地。加強重點區(qū)段勘查評價, 尤其是盆地內(nèi)地?zé)岬V泉水埋藏深, 找尋難度大, 開發(fā)風(fēng)險大, 要利用鉆探、綜合物探技術(shù), 不斷提高研究精度, 進一步查明其分布、類型, 可開采資源量, 圈定可靠的勘探打井靶區(qū), 積極尋找評價新的礦泉水源地, 增加資源儲備, 降低開發(fā)風(fēng)險和成本, 為礦泉水開發(fā)利用提供保障。(6)認(rèn)真貫徹執(zhí)行《云南省地下水管理辦法》、《云南省地?zé)崴Y源管理條例》的相關(guān)規(guī)定要求, 加強礦泉水尤其是井采地?zé)岬V泉水的管理, 嚴(yán)格審批, 嚴(yán)格執(zhí)法檢查,杜絕亂采。加強監(jiān)測, 對水量、水質(zhì)、水位動態(tài)等進行長期監(jiān)測, 為進一步合理開發(fā)和管理提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論

(1)礦泉水可分為偏硅酸、鹽類、微量元素、碳酸、復(fù)合型、溫礦水共 6類, 以偏硅酸、鹽類、溫礦水3類為主, 占總數(shù)的84.3%。

(2)徑流條件較好的玄武巖、變質(zhì)巖、花崗巖中形成的潛流溶濾型礦泉水, 水質(zhì)、口感好, 是優(yōu)質(zhì)的天然飲用礦泉水。斷裂帶對流型、深循環(huán)層控型礦泉水, 水溫一般較高, 是醫(yī)療礦泉水的主要類型。

(3)有泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、砂泥巖夾層分布的碳酸鹽巖區(qū), 易形成礦化度較高的富鍶礦泉水。

(4)礦泉水資源較豐富, 現(xiàn)狀開采利用率低, 開采潛力大, 可進一步擴大開采量, 提高開發(fā)效益。

Acknowledgements:

This study was supported by National Key Research and Development Program of China (No.2016YFC0502502), and China Geological Survey (No.DD2019).