邵平

摘  要  金屋塘5个钻井地下水均为花岗岩裂隙水，水化学类型HCO3-Na·Ca型水，水质清澈，口感好，水温20-25℃，平均流量1.305L/S，偏硅酸含量53.4-63.91mg/L，PH值7.18-7.40，矿化度90.0-143.0mg/L，且含Sr、Li、I、Br、Zn等多种对人体有益元素，附近居民长期饮用，部分适宜作饮用天然矿泉水的开发。

关键词  天然矿泉水;水资源特征;水质评价;绥宁

中图分类号：P641;X824       文献标识码：A

Abstract： Groundwaters from well drillings belong to Crevice water in the granite from Jinwutang. Hydrochemical type is HCO3-Na·Ca. The waters are crystal clear and have a good taste. The temperature of the water varies from 20 to 25 ℃. Average current is about 1.305 L/S. Metasilicic acid content is between 53.4 to 63.91 mg/L， with the PH values of 7.18 to 7.40. Salinity of the water is between 90.0 to 143.0 mg/L， and containing a variety of beneficial elements， such as Sr， Li， I， Br and Zn. Some of the water is suitable to development as the natural mineral water for drinking.

Keywords： Natural mineral water; Characteristic of water resource; Evaluation of water quality; Suinin

工作區位于湖南省绥宁县北部，行政区划为绥宁县金屋塘镇，涉及新华村、金屋村、草寨村、雄鱼村和主溪村，面积40.08km2，水源地在我国地势第二级阶梯与第三级阶梯分界线上的雪峰山中，山脉长达350km，为云贵高原东部边缘。本文通过详细的野外勘查和室内测试，查明水资源分布特征，并对其进行水质评价，为后期的开发提供参考。

1  地质概况

1.1 地层岩性

水源地地层出露有震旦系、寒武系、奥陶系、第四系地层。上震旦统灯影组（Zbdn）出露于水源地北部，岩性为灰色、深灰色块状硅质岩。寒武系（∈）主要出露于水源地北部，下、中、上三统均有出露，整合于震旦系上统之上厚度43-86m，分布面积0.30km2。下统小烟溪组（∈1xy）由炭质板岩、炭质硅质板岩、硅质板岩等组成，中夹透镜状灰岩及砂岩透镜体。厚度324m，分布面积2.89km2。寒武系中上统（∈2+3）岩性为灰黑色薄至中厚层灰岩夹薄层状板岩，厚度20-95m，分布面积1.20km2。下奥陶统白水溪组（O1bs）主要出露于水源地东部地区，整合于寒武系之上。岩性以黑色、黄绿色板岩为主，上夹薄层砂岩、中夹炭质板岩、下夹透镜状灰岩。厚度285-685m，分布面积14.28km2。第四系（Q）冲洪积层主要分布于东部沟谷地带，灰色、灰黄色砂质粘土、粘土质砂、砂砾卵石，厚度2-3m，分布面积0.99km2。残坡积层广泛分布于水源地斜坡坡地，灰黄色碎石粘土、碎石块石，厚度1-20m。

1.2 地质构造

水源地位于杨子准地台江南台隆湘西南-桂北断隆带与湘中褶皱区的接合部位，区域上构造发育，新构造运动强烈，先后经历了前震旦纪雪峰运动、中侏罗纪末宁镇运动、早第三纪始新世末喜马拉雅运动。

从雪峰运动到喜马拉雅造山运动，水源地按先后顺序发育形成了南北向断层、北西向断层、北东向断层三组断裂。南北向断层：水源地发育区域性溆浦—桂林南北向压扭性大断裂（F86）;北西向断层：本组断层有蒋家庄北西向断裂（F114）、姚家北西向断裂（F7）、冷水溪北西向断裂（F8）、庙湾北西向断裂（F9）;北东向断层：本组断层有架溪江北东向断裂（F1）、步溪江北东向断裂（F2）、新屋场北东向断裂（F3）、陈家湾北东向断裂（F4）、姚家北东向断裂（F5）、冷水溪北东向断裂（F6）。（见图1）

断层角砾岩及裂隙密集带构成带状蓄水空间。压性主断裂面构造角砾岩不透水，在水源地起隔水阻水作用。复杂的地质构造控制了区域上各类型地下水的形成与分布，同时也为矿泉水的形成提供了空间环境。

1.3 岩浆岩

水源地中生代晚三叠世印支期安源运动岩浆活动强烈，中酸性侵入二长花岗岩崇阳坪岩株，岩株面积72km2，水源地岩浆岩面积20.12km2，岩浆岩岩性为黑云母石英二长岩（γ51），中粗粒结构，硬度大，岩体上部风化强烈。中侏罗世末燕山期宁镇运动岩浆又发生活动，成群的岩株在水源地展布，有花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩和基性岩等。岩体侵入地层为奥陶系白水溪组。根据岩矿鉴定报告：黑云母石英二长岩具斑状结构，主要由石英、长石及黑云母组成，其中：斑晶含量15%左右，粒径4mm左右，矿物成分为斜长石，斜长石斑晶具弱的粘土矿化，基质含量85%（其中石英45%左右、斜长石20%左右、黑云母10%左右），粒径多在1.0-0.5mm之间，石英多为他形，斜长石半自形为主，具弱的粘土矿化，黑云母自形成高度较高，具弱泥化。

花岗岩岩石化学成分为：SiO2为66.5%，TiO2为0.42%，Al2O3为14.5%，CaO为2.2%，MgO为1.19%，Na2O为2.68%，K2O为4.27%，FeO为3.17%。岩浆岩为水源地地下水矿化提供了可溶性SiO2。

2   水文地质特征

2.1 地下水类型

按区内地下水赋存条件、含水介质岩性、水理性质及水动力特征，将水源地地下水分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶水三大类;其中基岩裂隙水又分为花岗岩裂隙水与板岩裂隙水。主要含水岩组划分及特征，工作区矿泉水区含水量丰富出露的含水层组为花岗岩断裂破碎带含水岩组与板岩断裂破碎带含水岩组，是一套具有明显韵律性，分别由变花岗岩与板岩组成。

①花岗岩断裂破碎带含水岩组

分布于水源地崇阳坪花岗岩体内，以北西向张性断裂带为主，其次为北东向压性断裂两侧裂隙密集带，呈脉状分布，断裂产状均较陡，倾角75-80°，含水岩组主要为断层角砾岩、碎块岩，厚约25m，透水性强，埋藏深，承压水，压性断裂主断裂面构造岩透水性差，地表泉水不发育。据工作区冷3#水文地质钻探抽水试验成果：冷3#钻井位于冷水溪北西向断裂（F8）与冷水溪北东向压性断裂（F6）北西侧裂隙密集带交汇处，钻孔深318m，水头高2.79 m，断裂破碎带裂隙水与上部接触带裂隙水混合后，自流量685.58m3/d，水温35.5℃，抽水试验水位降深为16.03m时，涌水量为2388.27m3/d，水量丰富。见图2。

②侵入接触板岩碎裂带含水岩组

分布于水源地中西部岩浆侵入接触带，沿江中间、水碓冲、姚家、朝阳庵、冷水溪、庄上垴、田家庙一线分布，含水岩组为蚀变碎裂板岩，板巖热液蚀变，岩石硬而脆，容易碎裂，接触面波状起伏，倾向东，倾角陡，岩浆侵入产生强烈挤压破碎，热液蚀变板岩破碎带厚约30m，影响带宽50-100m，碎裂、块裂破碎板岩透水性强，埋藏深，承压水，并且围岩中有自岩体延伸的岩枝或岩脉，为地下水渗入创造有利条件。据工作区冷水溪调查4个矿泉统计，总流量5.22L/s，平均流量1.305L/s，最大流量为2.15L/s，最小流量0.08L/s;工作区冷1#钻井位于花岗岩接触带影响范围中，接触面外85m处，据冷1#水文地质钻探抽水试验成果，钻孔深252.38m，水位埋深8.56m，水温26.5℃，抽水试验水位降深72.21m时，涌水量为 296.01m3/d;冷3#钻井花岗岩与板岩接触界线位于199.65m，侵入接触板岩碎裂带裂隙水承压自流，自流量392.17m3/d，水温37.2℃，水量丰富。

2.2 地下水补、径、排特征

水源地水资源主要来源于大气降水补给，大气降水至地面后，一部分渗入地下，除消耗于表层土持水、植被截流外，通过花岗岩风化裂隙、残坡积松散岩类孔隙等直接缓慢入渗地下补给地下水;另一部分以地面径流进入地表冲沟溪流。另外还存在溪流、小水电站渠道渗漏及农业灌溉水漏失对矿泉水的少量补给。主要补给方式为面状分散补给[3-4]。矿泉水区内地下水径流条件严格受花岗岩风化裂隙、残坡积岩类孔隙、地形和断层构造岩裂隙控制。水源地东部冲洪积松散岩类孔隙水径流途径短，往溪流下游方向径流，板岩裂隙水向东部顺地势降低方向径流。矿泉水排泄一部分以热泉方式排泄于地表、一部分向深部基岩裂隙排泄、一部分向侵入接触带附近碳酸盐岩裂隙、溶洞排泄、还有少部分侧向越流到冲洪积松散岩类孔隙中[5]。

2.3 地下水动态特征

水源地本次施工5个钻井均为偏硅酸矿泉水，从2015年3月12日至2016年4月30日同时开展了长期动态观测，据长观资料，本区矿泉水水温、流量、水质动态均属稳定型。由表1可看出，矿泉流量及温度稳定。

3  矿泉水水质评价

经丰、平、枯期的水质检验，根据《饮用天然矿泉水》（GB8537—2008）标准要求，现对金屋塘矿泉水水质进行综合评价。

3.1感官性状特征

金屋塘矿泉水清澈透明，饮后清凉爽口，口感极好。多期水质检验分析结果表明，色度1-5度、无异色，浑浊度 0-1.3NTU;无异臭、异味;未检出肉眼可见物（见表2）。另外，钻井地下水温度冷1#为29℃、冷2#为23.6℃、冷3#为25.5℃、姚1#为20.6℃、新1#为19.3℃。

3.2 常量元素或组分特征

金屋塘5个钻井地下水均为花岗岩裂隙水，其水化学类型为重碳酸钠钙型HCO3-Na·Ca，总矿化度90.0-143.0mg/L，为低矿化度淡水，总硬度12.0-27.57 mg/L，为软水，PH值7.18-7.40，为弱碱水;地下水深循环过程中，花岗岩矿物长石风化水解产生可溶性SiO2，然后溶于地下水中形成H2SiO3，含量一般53.4-63.91mg/L;本区为偏硅酸饮用天然矿泉水。

3.3 界限指标特征

金屋塘镇5个钻井地下水采样检测，偏硅酸含量均达到《饮用天然矿泉水》（GB8537-2018）规定矿泉水的界限指标，其中冷3#最大63.91mg/L、最小39.54mg/L、平均53.82mg/L，冷1#最大60.61mg/L、最小48.8mg/L、平均56.30mg/L，冷2#最大52.25mg/L、最小42.3mg/L、平均46.05mg/L，新1#最大43.0mg/L、最小36.5mg/L、平均39.93mg/L，姚1#为最小34.6mg/L。另外，冷2锶含量接近指标，达0.17-0.19mg/L，其它界限指标较小。

3.4 限量指标特征

金屋塘镇5个钻井地下水采样检测，除冷2#、新1#丰水期As元素外，其它限量元素含量均在《饮用天然矿泉水》（GB8537-2018）规定矿泉水限量之内，满足饮用矿泉水要求。

由于冷2#、新1#钻井未成井，护壁管短、护壁管外没有采取止水措施，金屋塘镇在2016年3月3日-7月18日基本连续降雨，降雨量共达949.9mm，井内可能受到地表污染，4月和7月取水样时，冷2#、新1#水砷含量达0.02-0.0261mg/L，并且新1#钻井耗氧量偶尔达2.59mg/L，按《饮用天然矿泉水》（GB8537-2018）规定要求有超标。

3.5 污染物及微生物指标特征

金屋塘镇5个钻井地下水采样检测，水中挥发酚、氰化物、阴离子合成洗涤剂、亚硝酸盐、总β放射性等污染物指标含量及微生物检测均符合《饮用天然矿泉水》（GB8537-2018）规定要求。其中，冷1#钻井地下水采样微生物检测偶尔不合格，其原因可能为水井长期不使用，地质管材锈蚀井内并受污染。

4  结论

水源地矿泉水为花岗岩构造裂隙水，其水化学类型为HCO3-Na·Ca，总矿化度90.0-143.0mg/L，总硬度12.0-27.57 mg/L，PH值7.18-7.40，为弱碱水。地下水深循环过程中，花岗岩矿物长石风化水解产生可溶性SiO2，然后溶于地下水中形成H2SiO3，含量一般53.4-63.91mg/L;本区为偏硅酸饮用天然矿泉水，水质清澈，无色无味，口感好，附近居民长期饮用，部分适宜作优质饮用天然矿泉水的开发，矿泉水开采对地质环境和人居环境影响较轻，水质、水量、水温稳定，开采技术条件可行。

水源地冷2#及新1#钻井水质动态观测期间存在As元素不稳定情况，雨季取样As含量不满足要求，建议查明As污染原因，以便采取有效防治措施。

参考文献/References

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