浅谈新疆天然矿泉水的成因类型

郑 勇，孙忠伟，刘 涛，师德扬，韩芳芳

（新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆昌吉831100）

浅谈新疆天然矿泉水的成因类型

郑 勇*，孙忠伟，刘 涛，师德扬，韩芳芳

（新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆昌吉831100）

新疆自然地理、地质条件复杂，矿泉水资源比较丰富，经过调查，初步圈定了73处矿泉水点，分布于全疆各个地州市，根据各矿泉水点实际的地质条件，对已调查的矿泉水点进行了归纳分析，初步总结了新疆矿泉水的成因特点。

矿泉水；微量元素；成因类型

新疆特定的自然地理、地质背景塑造了新疆天然矿泉水形成的特定环境。其形成除取决于矿泉水运移空间特征外，还取决于赋存的水文地球化学环境条件。

1 新疆天然矿泉水的分布

天然矿泉水在全疆各地州市均有分布，分布数量较多（数量10处左右）的地区有乌鲁木齐—昌吉地区、吐鲁番—鄯善地区、喀什地区、巴音郭楞蒙古自治州以及克孜勒苏柯尔克孜族自治州，占全疆饮用天然矿泉水总数的76.7%；分布数量较少的地区（数量在5处左右）有伊犁地区、阿尔泰地区、哈密地区；数量最少的是和田地区，仅有天然矿泉水点2个。在已知的73个水点中，锂、锶、溴、偏硅酸、碳酸、矿物盐等6种矿泉水类型均有分布，并以锶水和偏硅酸水含量最多。

2 天然矿泉水的成因类型

经调查评价的73处天然矿泉水，按其地质背景、分布特征和形成机理可划分为3大类型：（1）构造断裂深循环淋溶型；（2）裂隙浅循环淋溶型；（3）补给富集埋藏型。

2.1 构造断裂深循环淋溶型天然矿泉水

这类天然矿泉水的分布与深大断裂密切相关。由于深大断裂切割深度比较大，给地下水创造了良好的深循环条件，地下水在深循环的过程中获得温度和压力，为淋溶介质中更多成份创造了条件，使特征元素或组份得以富集，成为天然矿泉水（图1）。这类天然矿泉水往往水温较高，其成因与近期火山构造活动有关，且其周围同样存在地热异常，都达到了相应的水/岩平衡，本次根据水中偏硅酸含量参照值采用SiO2温标公式计算了矿泉水的循环深度及其形成处的温度（见表1）。

图1 塔什库尔干县塔合曼温泉剖面图

此类天然矿泉水多种元素达到国家标准，且储量较大。如塔什库尔干县塔合曼温泉，水温71℃～73℃，锶含量0.69mg/L，锂含量0.18mg/L，偏硅酸含量44.94mg/L。又如乌鲁木齐市水磨沟温泉水温25℃，锂含量0.35mg/L，偏硼酸含量545.1mg/L，总硫化氢18.82mg/L。

2.2 裂隙浅循环淋溶型天然矿泉水

这类天然矿泉水多以泉的形式出露（见表2），且主要分布于山区沟谷两侧，受断裂控制，沿断裂带呈线状出露，山区大气降水入渗形成基岩裂隙水，在沿裂隙向下径流的过程中，淋溶所流经的地层岩石中含量较高的特征元素或组份，并不断富集，在以泉水形成出露时，特征元素含量已达标，形成天然矿泉水(图2、图3)，其形成机理为断裂裂隙性。在目前已发现的73处天然矿泉水中，大多属此类型，而且多为单一锶型饮用天然矿泉水，少数为锶、偏硅酸型矿泉水。这种天然矿泉水的水温与一般泉水水温相近，一般为10℃左右或还低一些，特征元素锶含量一般0.5～3.0mg/L，偏硅酸含量25～100mg/L。

表1 构造断裂深循环淋溶型天然矿泉水点一览表

图2 巴里坤县海子沿天然矿泉水剖面图

图3 乌苏白杨沟镇天然矿泉水形成条件示意图

表2 裂隙浅循环淋溶型天然矿泉水一览表

2.3 补给富集埋藏型天然矿泉水

此类天然矿泉水（见表3）主要分布于平原区，以井水形式出露。如五家渠—米泉、托克逊、吐鲁番、鄯善、喀什、哈拉峻、塔斯海等第四系冲洪积平原一带。这类天然矿泉水含水层为第四系承压水或潜水。第四系孔隙含水层本身特定元素并不富集，天然矿泉水之所以能够形成，是因为在伴随地下水形成的整个过程中，特征元素就不断被地下水从围岩中溶解而逐渐富集的这一过程在地下水进入山前第四系孔隙含水层之前，特征元素已经有较高的含量了。也就是说，第四系孔隙水在接受河水入渗或山区地下水侧向补给时，河水和山区地下水中特征元素已经有了一定程度的富集，甚至已经到了天然矿泉水的界限指标含量。如：托克逊县城附近的第四系承压水的锶含量为0.39～0.67mg/L，而其主要补给源的白杨河、大河沿河河水的锶含量本身已达到0.37mg/L；又如：喀什啤洒厂所用天然矿泉水井水中锶含量为3.27mg/L，锂含量0.38mg/L，而其主要补给源的克孜勒河的支流吐曼河河水锶含量已达到3.26mg/L（见表4，地表水与下游地下水锶含量对比表）。再如：鄯善园艺厂天然矿泉水井，锶含量0.78mg/L，而附近坎儿井（潜水）锶含量2.1mg/L。

表3 补给富集埋藏型天然矿泉水点一览表

表4 地表水与下游地下水锶含量对照表

因此，这类天然矿泉水一经发现，多属于分布范围较大的天然矿泉水田，如五家渠—米泉、托克逊、吐鲁番、鄯善、喀什、哈拉峻、塔斯海等地区地下水均是大的天然矿泉水田。

3 结束语天然矿泉水的形成是需要特定的地质条件，当地下水经过深循环长时间矿化流出地表后，才具有形成天然矿泉水的可能。新疆地广人稀，地质条件复杂，矿泉水成因更是复杂多变，但根据对全疆矿泉水点的调查，归纳总结，其主要形成原因为构造断裂深循环淋溶型、裂隙浅循环淋溶型、补给富集埋藏型。

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1004-5716(2015)03-0159-05

2014-03-25

郑勇（1983-），男（汉族），四川南充人，工程师，现从事水文地质、工程地质、环境地质工作。