苗萌萌，劉海龍

（1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查六〇五隊(duì)，吉林 延吉 133000；2.吉林省地質(zhì)調(diào)查院，吉林 長(zhǎng)春 130102）

飲用天然礦泉水是在特定的地質(zhì)條件下形成的寶貴礦產(chǎn)資源，因水中富含多種對(duì)人體健康有益的化學(xué)組分及微量元素而備受廣大消費(fèi)者的歡迎。鍶元素具有參與細(xì)胞膜蛋白和酶的合成，能夠加快皮膚細(xì)胞的物質(zhì)代謝，延緩皮膚衰老等多種功效，與人體骨骼和牙齒的形成密切相關(guān)[1]。延吉市朝陽川鎮(zhèn)鍶天然礦泉中鍶含量0.68mg/L～1.02mg/L，勘查區(qū)面積3.75km2，在延吉市南西方向，距延吉市約10km左右，距朝陽川鎮(zhèn)約1km，交通十分便利。朝陽川鎮(zhèn)陸、海、空對(duì)外交通網(wǎng)絡(luò)體系已形成。延吉國(guó)際機(jī)場(chǎng)坐落在朝陽川鎮(zhèn)境內(nèi)，現(xiàn)已開通了20多條國(guó)內(nèi)及國(guó)際航線。隨著人們對(duì)安全、健康飲水意識(shí)的加深，對(duì)鍶型礦泉水的需求量也日益增加。對(duì)勘查區(qū)內(nèi)鍶天然礦泉水賦存特征的進(jìn)一步勘查和礦泉水水源成因分析，有助于在延吉市周邊地區(qū)對(duì)礦泉水水源的尋找和開發(fā)利用。為我市開發(fā)利用鍶天然礦泉水市場(chǎng)，提供便利條件。

1 區(qū)域水文地質(zhì)

勘查區(qū)及周圍地下水類型可劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水。

1.1 松散巖類孔隙潛水

分布于布哈通河及海蘭江河流沿岸。

1.1.1 水量豐富地段

呈條帶狀分布在海蘭江河谷地帶，含水層巖性為第四紀(jì)砂礫石、砂卵石，顆粒粗大，分選較好，含水層厚度8m～13m，透水性、導(dǎo)水性較好，單井涌水量1000m3/d～3000m3/d，水化學(xué)類型為重碳酸鈣低礦化淡水。

1.1.2 水量較豐富地段

主要分布在布哈通河河谷地帶，含水層巖性為第四紀(jì)砂礫石、砂卵石，磨圓較好，分選較差，厚度不均，含水層厚度1m～5m，單井涌水量500m3/d～1000m3/d，水化學(xué)類型為重碳酸鈣低礦化淡水。

1.2 碎屑巖孔隙裂隙水

工作區(qū)內(nèi)分布廣泛，富水性不均，貧富相差較大。

1.2.1 水量中等地段

沿布爾哈通河南側(cè)分布，含水層巖性為白堊系龍井組中粗砂巖、含礫砂巖、砂巖等，含水層厚度及埋藏深度變化較大，地下水分布貧富不均，單井涌水量100m3/d～500m3/d，個(gè)別地段小于100m3/d，水化學(xué)類型為重碳酸鈣鈉低礦化淡水。

1.2.2 水量貧乏地段

分布在布爾哈通河北側(cè)，含水層巖性為白堊系龍井組，據(jù)抽水資料表明，該地段為分水地段，單井涌水量多小于100m3/d，水化學(xué)類型為重碳酸鈣鈉低礦化淡水。

1.3 基巖裂隙水

1.3.1 構(gòu)造裂隙水

在工作區(qū)西南部大母鹿溝一帶為較好的充水?dāng)嗔眩茉摂嗔延绊?，白堊系龍井組下段砂礫巖較為破碎，提高了巖石的貯水和導(dǎo)水能力，該部位出水量較大，水量豐富。

1.3.2 風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水

含水介質(zhì)為花崗巖類、安山巖類巖石風(fēng)化殼，風(fēng)化殼厚度20m～30m，風(fēng)化強(qiáng)度由地表向下逐漸減弱。富水性為0.1L/S～1.0L/S，水化學(xué)類型為重碳酸鈣型低礦化淡水，無集中開采價(jià)值。

2 礦泉水形成條件分析

2.1 礦泉水賦存條件分析

根據(jù)礦泉水井水文地質(zhì)鉆探所揭露的地層巖性，從上到下為第四系沖洪積、白堊系龍井組，白堊系龍井組地層揭露厚度為100.5m[2]。結(jié)合區(qū)內(nèi)地下水賦存條件、水力特征分析、同位素水文地質(zhì)分析研究，礦泉水水源主要來自白堊系砂巖，裂隙率15%～25%，巖石較破碎。該含水層為承壓含水層，水位年變幅小于0.2m，水量較穩(wěn)定，主要補(bǔ)給來源為大氣降水。從鉆探及成井結(jié)構(gòu)中看出，礦泉水井發(fā)育深度4.5m～10.8m、21.0m～29.30m，44.5m～49.6m，62.7m～65.3m、82.60m～86.70m、94.50m～97.60m間 的龍井組砂巖為主要含水層，含水層總厚度為29.50m，上部第四系、白堊系砂巖0m～6m采取止水工藝封堵。井口標(biāo)高257m。

2.2 同位素水文地質(zhì)分析

2020年4月在礦泉水井附近采集水樣3組，水源井井水、附近采集的河水、雨水分別進(jìn)行取樣測(cè)試，分析測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 環(huán)境同位素測(cè)試成果表

2.2.1 利用穩(wěn)定同位素分析泉水的成因

水源地天然礦泉水的循環(huán)為降水滲入-徑流型，在地質(zhì)構(gòu)造和巖層結(jié)構(gòu)的控制下，地下水埋深較深，并賦存于龍井組沉積巖孔隙裂隙和地質(zhì)構(gòu)造的裂隙中。依據(jù)穩(wěn)定同位素D和18O分餾作用的千分偏差值分析礦泉水的成因（見圖1）。圖中地表水、井水、雨水三個(gè)點(diǎn)的同位素值接近，說明大氣降水滲入是地下水的主要補(bǔ)給來源，河水的來源以地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給為主[3]。

圖1 水源地泉水與雨水、地表水關(guān)系圖

2.2.2 水源地泉水年齡

根據(jù)放射性同位素含量的測(cè)試結(jié)果分析，水源地天然泉水埋藏于斷裂構(gòu)造和巖層的深部，在天然條件下，泉水T含量6.9±0.7T.U，與雨水、河水放射性同位素T數(shù)值接近。地下水年齡小于30a。

2.3 礦泉水形成條件分析

勘查區(qū)內(nèi)礦泉水賦存于白堊系碎屑巖孔隙裂隙中，白堊系龍井組地層中富含多種礦物質(zhì)與微量元素，為礦泉水的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。由于構(gòu)造裂隙的導(dǎo)通，使之進(jìn)行了長(zhǎng)距離的深循環(huán)[4]。當(dāng)圍巖受到斷裂活動(dòng)而產(chǎn)生密集的節(jié)理裂隙后，在一定的溫度、壓力條件下地下水沿裂隙系統(tǒng)賦存、運(yùn)移，地下水與圍巖長(zhǎng)期接觸，水巖作用時(shí)間長(zhǎng)，白堊系碎屑巖中的鍶元素溶濾進(jìn)地下水中，使地下水中富含H2SiO3、Sr、Na、Ca、溶解性總固體等多種礦物成分，其中鍶含量0.68mg/L～1.02mg/L，達(dá)到了《飲用天然礦泉水》（GB8537-2018）界限指標(biāo)的鍶型礦泉水的標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2.4 礦泉水感官特征評(píng)價(jià)

水源井內(nèi)礦泉水無色、無味、無嗅、無沉淀物和肉眼可見物，清澈透明，水溫常年穩(wěn)定在7℃±，飲用后清涼爽口，見表2。

表2 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)表

3 結(jié)論

勘查區(qū)內(nèi)礦泉水中陰離子以重碳酸根為主，含量在171.36mg/L～231.7mg/L，陽離子以鈣離子為主，含量在52.23mg/L～71.23mg/L，溶解性總固體302mg/L～364mg/L，pH值7.11～7.82，水化學(xué)類型為重碳酸鈣型水，礦泉水中鍶含量0.68mg/L～1.02mg/L，為鍶型礦泉水。礦泉水賦存于巖石松散破碎的龍井組砂巖裂隙中，地下水類型為孔隙裂隙水，地下水主要受大氣降水和側(cè)向徑流補(bǔ)給。含鍶礦泉水中的鍶含量主要取決于巖石中鍶的含量及水循環(huán)條件。