貴州省銅仁市礦泉水資源賦存條件研究

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(1.貴州省地礦局一〇三地質(zhì)大隊，貴州 銅仁 554300；2.銅仁科學(xué)院，貴州 銅仁 55430)

1 地質(zhì)概況

1.1 地層

研究區(qū)出露地層由老到新有蘇縣系至白堊系，缺失泥盆系、石炭系、侏羅系。除白堊系與三疊系呈角度不整合外，其余均屬整合或假整合地層接觸關(guān)系。部分地層的超復(fù)或相變接觸、尖滅缺失(主要是沉積缺失)，以及各時代地層不同相區(qū)的存在，巖相、厚度急劇變化，揭示了該區(qū)古地理和古構(gòu)造的特征。

區(qū)內(nèi)出露地層以三疊系、二疊系、志留系地層為主，分布廣泛；寒武系地層多在背斜核部零星出露；青白口系地層多集中出露于梵凈山區(qū)、佛頂山區(qū)。青白口系、震旦系、志留系以海相碎屑沉積為主，寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系以海相碳酸鹽沉積為主，白堊系為山間盆地沉積。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)大地構(gòu)造位置跨上揚子地塊和江南造山帶兩個三級大地構(gòu)造單元，分別屬黔北隆起區(qū)、黔南坳陷區(qū)兩個四級構(gòu)造單元以及鳳崗北東向構(gòu)造變形區(qū)和貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)兩個五級構(gòu)造單元。

從地層接觸關(guān)系、構(gòu)造變形特征綜合分析，本區(qū)自中元古代以來經(jīng)歷多次區(qū)域性構(gòu)造運動，包括武陵運動、雪峰運動。褶皺主要呈北北東向展布。沿背斜軸常發(fā)育有壓性斷層(或縱向斷層)，褶皺及縱向斷層被挽近期發(fā)育的北東向扭性大斷層錯動。

1.2.2 新構(gòu)造運動

研究區(qū)地貌特征受挽近期構(gòu)造運動影響強烈，主要表現(xiàn)為地殼大面積隆升和相對寧靜期的交替出現(xiàn)，在區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)三級剝夷面。第一、第二級產(chǎn)生于新第三紀(jì)中、上新世；第三級屬于第四紀(jì)早更世，地面表現(xiàn)比較明顯，如在銅仁玉屏一帶為500 m左右，自西向東逐步降低。

2 水文地質(zhì)特征

按賦存條件可將研究區(qū)地下水劃分為均勻狀純碳酸鹽巖巖溶水、間互狀碳酸鹽巖巖溶水、基巖裂隙水三種類型。

均勻狀純碳酸鹽巖巖溶水：巖性主要由中至厚層石灰?guī)r、白云巖所組成，局部偶夾粘土巖，形成峰叢谷地、峰叢洼地、峰叢山地、溶蝕峽谷地貌。在烏江、錦江、松桃河及舞陽河等深切割作用，各含水層的水力坡度增大、水巖作用增強，進(jìn)一步促進(jìn)這些地帶巖溶作用加強，往往形成溶洞、溶隙、地下河管道，地下水賦存其間。因巖溶發(fā)育不均，導(dǎo)致巖溶地下水的分布也極不均一。

間互狀碳酸鹽巖巖溶水：由薄至中厚層泥質(zhì)灰?guī)r與、粉砂巖、粘土巖互層，為溶丘洼地(谷地)、侵蝕、溶蝕低中山地貌的組成部分。巖溶作用沿巖層的層理、節(jié)理、裂隙進(jìn)行，形成不規(guī)則的細(xì)小的網(wǎng)狀溶隙、蜂窩狀溶孔和規(guī)模不大的溶洞，地下水賦存其間，含水比較均一。

基巖裂隙水：巖性為粉砂巖、粘土巖夾少量灰?guī)r；多形成侵蝕中山、低中山及侵蝕—溶蝕低中山地貌；巖層層面上垂直地層走向的“X”型節(jié)理發(fā)育，貫通性差、連續(xù)性差，且為粘土充填，含水性較差。主要賦存于碎屑巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙中，風(fēng)化帶一般5～10 m。風(fēng)化帶中的裂隙呈網(wǎng)紋狀，裂隙率5%～30%，裂隙由淺入深，雖然逐漸減弱，但分布比較均勻，裂隙水在細(xì)微的網(wǎng)狀裂隙中緩慢流動，泉水流量小且穩(wěn)定，含水較均一。

3 礦泉水資源分布特征

銅仁市優(yōu)質(zhì)水資源調(diào)查的325處泉點，相關(guān)指標(biāo)能滿足飲用天然礦泉水及理療天然礦泉水的有20余處，集中分布于銅仁西部的思南、印江及石阡等縣。從地質(zhì)條件分析，主要分布于梵凈山背斜的西翼，多與出露的地層有關(guān)，以北東向、北北東向斷裂為主，尤以紅石北東向斷裂帶最為明顯。

出露的礦泉水多為均勻狀純碳酸鹽巖巖溶水，少量為間互狀碳酸鹽巖巖溶水?；瘜W(xué)類型主要為重碳酸—鈣型，其次為重碳酸—鈣鎂型；水質(zhì)總體呈弱堿性，以低鈉、中等礦化度為主。飲用型礦泉水以鍶型為主，其次為偏硅酸型、鍶偏硅酸混合型；理療型礦泉水主要達(dá)標(biāo)指標(biāo)為：偏硅酸、溶解性總固體和水溫(圖1)。

圖1 銅仁市礦泉水資源分布圖

4 礦泉水賦存條件分析

通過研究礦泉水水源的分布范圍、分布特征可以看出，礦泉水賦存條件受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、地球化學(xué)背景值等多種因數(shù)的控制，不同地區(qū)主導(dǎo)因數(shù)不一致。

礦泉水主要賦存于寒武系、奧陶系、二疊系和三疊系下的中至厚層石灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)白云巖中，形成峰叢谷地、峰叢洼地、峰叢山地、溶蝕峽谷地貌。地層因沉積環(huán)境因素形成的天青石，可形成富含鍶的地下水，寒武系地層中因構(gòu)造作用形成的上升泉，富含鍶和偏硅酸。

挽近期活動斷裂的巖石破碎疏松，易于被風(fēng)化侵蝕形成負(fù)地形，區(qū)內(nèi)河流多利用或追蹤活動斷裂帶發(fā)育，在活動斷裂扭動的影響下，河系穿越斷層常發(fā)生統(tǒng)一彎曲或者偏轉(zhuǎn)。區(qū)內(nèi)挽近期斷裂活動導(dǎo)熱是礦泉水形成的主要成因，區(qū)內(nèi)礦泉水水溫一般為20℃～58℃，屬于中低溫水，多與燕山運動、喜馬拉雅運動以來的不同方向構(gòu)造帶的斷裂活動有密切關(guān)系。礦泉水常出露于北北東或者北東向背斜核部的縱張斷裂帶上、北東東向斷裂的交匯部分以及多組斷裂構(gòu)造的復(fù)雜匯合地帶。

鍶(Sr)、二氧化硅(SiO2)地球化學(xué)背景以松桃縣大路—江口縣太坪—石阡縣石固一線為界，南東側(cè)背景值低、北西側(cè)背景值高，與多組水樣檢測結(jié)果基本吻合；銅仁市西部較東部地區(qū)出露礦泉水水點多，也說明區(qū)域地球化學(xué)背景與礦泉水的賦存有一定的相關(guān)性。

5 結(jié)語

(1)地層對礦泉水資源的形成有重要的意義。均勻狀純碳酸鹽巖、間互狀碳酸鹽巖含水巖組富水性中-強，有利于礦泉水的存儲；褶皺和斷裂對礦泉水的出露有一定的控制作用，尤其是北東向、北北東向；區(qū)域地球化學(xué)背景與礦泉水的賦存有一定的相關(guān)性，西部鍶、二氧化硅背景值較高，出露的礦泉水也較多。

(2)對礦泉水的開發(fā)應(yīng)加強保護，深化勘查。按照水源地保護的相關(guān)規(guī)定，劃定水源保護區(qū)并嚴(yán)格加以保護，確保礦泉水的科學(xué)開發(fā)和可持續(xù)利用；按照規(guī)范要求對各個礦泉水水源地進(jìn)行地質(zhì)勘查工作，為開發(fā)利用提供有效的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

(3)強化規(guī)劃，規(guī)范管理。堅持因地制宜、統(tǒng)籌銜接的原則，編制完善礦泉水開發(fā)利用規(guī)劃，確保以規(guī)劃為統(tǒng)領(lǐng)，管控并保障礦泉水資源開發(fā)利用的合理性、高效性、前瞻性，更好地提高銅仁市礦泉水的管理能力和水平。