汕頭市濠江區(qū)廣澳飲用天然礦泉水水源地成礦條件及水質(zhì)特征

唐 玥

（廣東省粵東地質(zhì)工程勘察有限公司，廣東汕頭 515021）

1 地形地貌

水源地地處廣澳半島，屬丘陵區(qū)，山嶺的展布受北西向構(gòu)造斷裂控制。區(qū)內(nèi)丘陵谷地多呈北西向相間平行分布，山坡陡峭而峰嶺渾圓挺拔，蛋石鱗布，成為濱海蛋石島丘獨(dú)特的地貌景觀。而谷地寬而低平，均有海相碎屑物堆積而成連島砂堤、砂地。廣澳半島地形總趨勢為北、南、東部高，中部低，一般峰嶺海拔標(biāo)高37.10～103.20m。廣澳大山主峰海拔標(biāo)高143.8m。礦泉水?dāng)鄩K谷地水源地海拔標(biāo)高13.38～20.14m，呈階梯狀向海遞降。

2 水源地區(qū)域地質(zhì)條件

2.1 地層

（1）第四系上更新統(tǒng)陸豐組（Ql）：呈條帶狀分布于達(dá)濠鎮(zhèn)西北部的海積階地與花崗巖殘丘過渡帶。層厚10.81m，巖性為褐紅色中細(xì)砂。呈不整合于晚侏羅世花崗巖之上，據(jù)14C年齡測定，距今18610±620年。

（2）第四系全新統(tǒng)桂州群（QG）（包括燈籠沙組、萬頃沙組及橫欄組）：廣泛分布，見于東湖—廣澳、達(dá)濠—三寮一帶、濠江西岸及丘陵谷地沖溝地帶，為海相沉積、洪沖積、海相風(fēng)相沉積，沉積厚度11.00～42.78m，平均沉積厚度29.16m?？碧浇衣兜牡貙訉有蚝蛶r相，自上而下沉積物普遍由細(xì)到粗，可見三個(gè)次一級的沉積韻律，14C 年齡測定距今為720±50～10190±370 年，按成因有：

沖洪積（Q4pal）：分布于區(qū)內(nèi)丘陵谷地，沉積厚度2.30～5.05m，主要巖性為淺灰-灰黃色粉質(zhì)粘土、粉土、粗砂、礫砂。

海陸交互沉積（Q4mc）：主要分布于濠江兩岸珠浦—達(dá)濠、馬滘一帶，沉積厚度3.18～11.20m，巖性主要為灰—灰黑色粉質(zhì)粘土、粉土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉砂、細(xì)砂互層組成，含貝殼碎片、局部見淤泥質(zhì)貝殼砂。

海積（Q4m）：分布于埭頭至廣澳一帶的連島砂地、砂堤、沉積厚度2.00～17.94m，巖性為灰黃—灰白色細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂。

2.2 巖漿巖

巖漿巖的分布受斷裂構(gòu)造的控制。其形成時(shí)代為晚侏羅世—早白堊世。侵入期次以燕山晚期第三、四期侵入的規(guī)模最大，第五期以小巖體、巖墻、巖脈的形式侵入。

（1）巖體。區(qū)內(nèi)巖漿巖地表出露面積40.51km2，由廣澳、下埔園、東湖、埭頭、葛州、珠浦六個(gè)巖體組成。

①廣澳巖體（J3γ）：主要分布于虎空山、廣澳大山、馬耳角，巖性為灰白色、淺肉紅色的中粒、中粗粒黑云母花崗巖。

②下埔園巖體（J3γ）：分布于西北部，巖性為灰白色中粒—中粗?；◢弾r。

③東湖巖體（J3γ）：分布于東湖、達(dá)濠一帶，為灰白色、淺肉紅色細(xì)?；◢弾r。

④埭頭巖體（J3γπ）：分布于埭頭以北、西，侵入東湖巖體，巖性以灰白色、淺肉紅色的花崗斑巖為主。

⑤葛州巖體（K1γ）：分布于達(dá)濠半島北部，澳頭—葛州—達(dá)濠一帶，巖性為灰白色中粗粒花崗巖。

⑥珠浦巖體（K1γ）：分布于達(dá)濠西北部，巖性為灰白色、淺肉紅色細(xì)?；◢弾r。

水源地位于廣澳巖體上。

（2）侵入期次。

①第三期侵入巖漿巖：廣澳巖體，面積15km2。主要分布于虎空山、廣澳大山及馬爾角等地。巖性為灰白、淺肉紅色中粒、中粗粒黑云母花崗巖。

②第四期侵入巖漿巖：本期可分為二次侵入活動(dòng)，第一次侵入形成香爐山巖體[J3γ(a)]，面積約14.30km2。主要巖性為灰白色中?；◢弾r、中粗?；◢弾r。第二次侵入形成東湖巖體、下埔園巖體、埭頭巖體[J3γ(b)]，主要巖性為灰色中?！写至；◢弾r、灰白、淺肉紅色細(xì)粒花崗巖、花崗斑巖。

③第五期侵入巖漿巖：主要出露于龜塘巖體，葛州巖體，珠浦巖體（K1γ），面積0.325km2，巖性為灰白、淺肉紅色石英斑巖和花崗斑巖，灰白色中粗?；◢弾r，灰白、淺紅肉色細(xì)粒花崗巖。

達(dá)濠—埭頭巖墻（K1γ），面積0.469km2。巖性為灰白、淺肉紅色石英斑巖和花崗斑巖。

（3）巖石的礦物組分。

①中粒、中粗粒黑云母花崗巖：灰、淺肉紅色，風(fēng)化后褐黃色，主要礦物：鉀長石30%～35%、斜長石25%～40%、石英27%～30%、黑云母3%～5%；微量礦物有：磷灰石、鋯石、電氣石等。

②中細(xì)粒黑云母花崗巖：灰—肉紅色，風(fēng)化后呈灰黃色，主要礦物鉀長石35%～40%、斜長石25%～30%、石英25%～30%、黑云母1%～3%；微量礦物有：鋯石、鱗灰石、磁鐵礦、榍石、褐簾石。

③中?；◢弾r：灰白、淺肉紅色，風(fēng)化后褐黃色。主要礦物：鉀長石25%～40%、斜長石35%～42%、石英27%～28%、黑云母3%。

④細(xì)?；◢弾r：肉紅色，風(fēng)化后黃褐色，主要礦物：鉀長石35%～40%、斜長石30%，石英27%～30%、黑云母3%～5%。

⑤花崗斑巖：淺灰—肉紅色，風(fēng)化后灰白、白色，塊狀構(gòu)造，斑晶以石英為主，晶體自形程度好，具雙錐狀斑晶，粒徑1～2mm，含量10%，鉀長石斑晶具文象結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具微粒結(jié)構(gòu)，粒徑0.05～0.02mm，主要礦物由鉀長石、斜長石、石英斑晶和微粒鉀長石、斜長石、石英基質(zhì)組成。微量礦物有綠泥石、綠簾石、鋯石、磷灰石等。

⑥石英斑巖：灰白色，致密塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為石英，約占10%,少量微斜條紋長石和納長石，基質(zhì)極細(xì)小，具霏細(xì)結(jié)構(gòu)。

綜上所述，區(qū)內(nèi)多期次的巖漿侵入活動(dòng)，先后形成的各個(gè)巖體，明顯表現(xiàn)出巖體的規(guī)模、巖性的差異性，從侵入規(guī)模上由巖體—巖株—巖墻—巖脈的過程，從巖相由酸性—中性—基性巖的過渡規(guī)律。各巖體形成的地貌形態(tài)多為丘陵，山脈延綿走向以北北東向、以及北西向嶺谷平行分布為主，局部東西向。在各巖體中，后期的侵入巖脈走向卻普遍以北西西、北北東為主，多呈雁行式排列。反映區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)過程受區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制。

2.3 構(gòu)造

詳查區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上，位于新華夏系第二復(fù)式隆起帶的東南側(cè)，構(gòu)造線由北北東向、北東方向彎轉(zhuǎn)的弧形地段，與南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶南緣之交接部位。屬閩粵東部沿海差異性明顯的斷塊活動(dòng)區(qū)。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，規(guī)模較大的斷裂均形成于晚侏羅世，且延至晚第三紀(jì)以來多數(shù)仍活動(dòng)跡象明顯，其結(jié)果控制嶺谷、港灣的發(fā)育和分布。

構(gòu)造形跡主要見于南部龜坑山地和廣澳大山一帶，斷裂主要有東西向斷裂與北西向斷裂，東西向斷裂為區(qū)域內(nèi)最早形成的斷裂，有達(dá)濠斷裂（F1）；北西向斷裂是區(qū)內(nèi)形成最晚的斷裂，它的活動(dòng)普遍切割北東向、東西向斷裂，并控制著新生代盆、谷地和海灣的形成和發(fā)展。北西向斷裂主要有珠浦?jǐn)嗔眩‵2）、龜坑斷裂（F3）、澳頭斷裂（F4）。

（1）達(dá)濠斷裂（F1）：出露于達(dá)濠西北面，長2.80km，傾向南、傾角65°～86°，破碎帶寬2～15m，斷面見斜沖擦痕，巖石受擠壓多呈透鏡體定向分布，帶內(nèi)見石英斑巖脈、石英脈侵入穿插。力學(xué)性質(zhì)屬壓扭性斷裂。

（2）珠浦?jǐn)嗔眩‵2）：該斷裂北起珠浦北海濱，向南東經(jīng)珠浦后被第四系覆蓋，沿濠江于河渡村后至馬尾山出露，南東延伸沒入南海，出露長度4.90km，斷裂走向324°，傾向260°～278°，傾角61°～70°，破碎帶寬2～20m，帶內(nèi)巖石破碎，局部可見強(qiáng)烈片理化及擠壓破碎角礫巖，并多見后期煌斑巖脈、石英斑巖脈、石英脈等侵入穿插，力學(xué)性質(zhì)屬于壓扭性斷裂。

（3）龜坑斷裂（F3）：該斷裂位于廣澳村東側(cè)，呈北西330°方向展布，傾向南西，傾角70°，長度2.5km，寬度2m。見破碎帶，巖石硅化強(qiáng)烈，其中礦物略具定向排列，方向同破碎帶走向一致。斷裂附近一帶北西向巖脈特別發(fā)育，主要為酸性巖脈、基性巖脈均有，推測為壓扭性力學(xué)性質(zhì)。

（4）澳頭斷裂（F4）：斷裂北起澳頭，經(jīng)東湖被第四系覆蓋沒入海后延到廣澳大山。出露總長5.65km，走向320°～327°，傾向南西，傾角北段74°，南段61°～80°。破碎帶寬10～25m，帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈片理化和硅化，局部見角礫巖和石英斑巖、角閃閃長玢巖、煌斑巖等巖脈侵入穿插，帶內(nèi)圍巖多蝕變?yōu)殁涢L石化黑云母花崗巖、綠泥石化花崗巖或碎裂黑云母花崗巖，其力學(xué)性質(zhì)屬張扭性斷裂。

綜上所述，燕山期、喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的多期次巖漿侵入結(jié)果，在區(qū)內(nèi)形成多個(gè)不同期次和巖性的巖體，巖漿侵入活動(dòng)結(jié)束后，自第三紀(jì)以來，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)明顯以多期次斷裂活動(dòng)為主，在其活動(dòng)的漫長地史期中，受其挾持抬升或切割下降，控制現(xiàn)今山脈的走向，斷谷、港灣的形成。廣澳大山邊溝地就是在澳頭斷裂和龜坑斷裂圍限和長期的共同作用下形成的斷塊谷地。谷地?cái)嗔训陌l(fā)育，受澳頭斷裂和龜坑斷裂控制，裂隙水的補(bǔ)排關(guān)系密切。為礦泉水的形成、補(bǔ)給、富集、排泄提供良好的空間通道。

3 水源地成礦地質(zhì)條件

3.1 水源地自然生態(tài)環(huán)境

水源地以丘陵為主，東北部為廣澳大山，峰嶺挺拔，主峰高程海拔143.80m，山坡陡峭，北部低丘起伏；緩坡臺(tái)地林木茂密，自然環(huán)境優(yōu)美，水土及生態(tài)環(huán)境保護(hù)良好。區(qū)內(nèi)谷地已停耕納入還綠原生態(tài)環(huán)境。

3.2 水源地地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

水源地區(qū)域內(nèi)的花崗巖為燕山晚期最早巖漿侵入活動(dòng)形成的巖體。在以后漫長的地史期中，伴隨各期次的巖漿侵入活動(dòng)，均有不同規(guī)模的巖漿侵入巖，從而形成多巖性組合的花崗巖體。而各類巖石均為富含硅酸鹽和鋁酸鹽礦物為主要特征。

區(qū)域內(nèi)在經(jīng)過大面積多期次巖漿侵入活動(dòng)后，在漫長的地史期中，以巖漿侵入的活動(dòng)形式逐漸轉(zhuǎn)為斷裂活動(dòng)為主，從而形成澳頭斷裂和龜坑斷裂。并在其后的活動(dòng)過程中，在其共同的作用下，形成大山邊溝地?cái)鄩K谷地，谷地?cái)嗔训陌l(fā)育，使斷裂帶的裂隙和斷塊谷地裂隙相互溝通，為廣澳礦泉水的形成，提供獨(dú)特的滲入、補(bǔ)給、循環(huán)、徑流、富集、排泄的特有分布儲(chǔ)水模式。為裂隙水與多巖性圍巖的溶濾、溶解和離子交換提供良好的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。

廣澳礦泉水就是在以上特定地質(zhì)條件下的產(chǎn)物。據(jù)調(diào)查廣澳礦泉水區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有污染，自然生態(tài)環(huán)境得到完好的保護(hù)。廣澳礦泉水呈二帶（即沿澳頭斷裂帶和龜坑斷裂帶）一塊（斷塊谷地）分布和賦存。礦泉水形成的自然地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境優(yōu)越。

3.3 水源地水源類型

水源地礦泉水屬深埋型塊狀巖類裂隙水，區(qū)內(nèi)受北西向龜坑斷裂、澳頭斷裂構(gòu)造斷裂影響，斷塊構(gòu)造活動(dòng)形成的邊溝谷地花崗巖類構(gòu)造裂隙普遍較發(fā)育，且多呈北東向和近東西向二個(gè)條帶展布。含水裂隙在垂向上呈多層次互層展布，在平面方向上，沿?cái)嗔褞С蕩罘植迹再x存裂隙承壓水為特征。

3.4 水源地涌水量

據(jù)施工的5個(gè)鉆孔揭露可知，構(gòu)造裂隙多集中在深15.00～158.00m之間，由3～4個(gè)裂隙含水巖段組成，總厚15.00～46.00m，裂隙水蝕現(xiàn)象明顯，充水。上部含水巖段頂板蓋層巨厚，巖石完整，局部雖有裂隙發(fā)育，也為閉合裂隙不透水，隔水性能好。

經(jīng)試驗(yàn)抽水顯示，單孔可采出水量103～204m3/d左右。

廣澳水源地通過多孔、群孔抽水試驗(yàn)，對5 個(gè)開采井進(jìn)行控制水位降深，各孔豐水期累計(jì)單井涌水量為623m3/d，平水期累計(jì)單井涌水量為588m3/d，枯水期累計(jì)單井涌水量為536～603m3/d。水量年動(dòng)態(tài)基本穩(wěn)定。

3.5 水源地礦泉水的補(bǔ)給條件

礦泉水水源地為邊溝地，屬斷塊谷地，處于地下水富集排泄區(qū)。其補(bǔ)給條件，除直接受周邊丘陵風(fēng)化帶裂隙水潛流側(cè)向補(bǔ)給外；區(qū)域上主要受澳頭斷裂和龜坑斷裂控制，為澳頭斷裂帶和龜坑斷裂帶裂隙水補(bǔ)給，源遠(yuǎn)流長。

綜上所述，礦泉水水源地自然生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造條件及礦泉水成礦條件優(yōu)越。區(qū)域內(nèi)花崗巖類構(gòu)造裂隙處于龜坑斷裂和澳頭斷裂的控制下，裂隙水為其補(bǔ)給，補(bǔ)給帶沿以上兩斷裂帶遠(yuǎn)延，補(bǔ)給水源充足。

4 水源地礦泉水水質(zhì)特征

4.1 水質(zhì)評價(jià)

（1）感官要求：水源地礦泉水色度小于5度、渾濁度小于1NTU、無異味、異臭，具礦泉水特征性口味，透明無異物。

（2）界限指標(biāo)：水源地礦泉水鍶的檢出值0.36～0.52mg/L，偏硅酸檢出值31.17～45.46mg/L（見表1），年動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定。按《飲用天然礦泉水》（GB8537-2008）界限標(biāo)準(zhǔn)，偏硅酸指標(biāo)為達(dá)標(biāo)組分。

表1 鍶、偏硅酸指標(biāo)檢測結(jié)果表

（3）限量指標(biāo)：水源地水源經(jīng)豐、枯、平水期檢測結(jié)果，按指標(biāo)對照，18個(gè)項(xiàng)目均未超過限量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）污染物指標(biāo)：水源地水源經(jīng)豐、枯、平水期檢測結(jié)果，按指標(biāo)對照，6 個(gè)項(xiàng)目均未超過指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（見表2）。

表2 污染物指標(biāo)檢測結(jié)果表

（5）微生物指標(biāo)；水源地水源經(jīng)豐、枯水期檢驗(yàn)結(jié)果，指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求（見表3）。

表3 微生物指標(biāo)檢測結(jié)果表

4.2 化學(xué)組分及水化學(xué)類型

水源地基巖裂隙承壓水的水化學(xué)組分基本穩(wěn)定，天然質(zhì)量可靠（見表4）。水中的陽離子以Ca2+為主，其檢出值為50.38～72.1mg/L，摩爾分?jǐn)?shù)為51.86% ～59.70%；Na+檢出值25.70～33.80mg/L，摩爾分?jǐn)?shù)為22.70%～24.23%。陰離子以HCO3-為主，其檢出值180.8～275.0mg/L，摩爾分?jǐn)?shù)為62.11%～74.0%；Cl-次之，檢出值為38.00～50.84mg/L，摩爾分?jǐn)?shù)為21.40%～25.07%。水源地水化學(xué)類型以HCO3-Ca型為主。

表4 水質(zhì)化學(xué)組分結(jié)果表

4.3 礦泉水水質(zhì)特征

（1）通過水文年豐、枯、平水期水樣檢驗(yàn)結(jié)果，按《飲用天然礦泉水》（GB 8537-2008）各項(xiàng)指標(biāo)和要求進(jìn)行。水源地水質(zhì)其感官要求、界限指標(biāo)、限量指標(biāo)、污染物指標(biāo)均基本穩(wěn)定，微生物指標(biāo)合格。水質(zhì)動(dòng)態(tài)基本穩(wěn)定。

（2）通過水文年豐、枯、平水期水樣檢測結(jié)果，水中Ca2+、HCO3-、鍶、偏硅酸、溶解性總固體化學(xué)組分，其檢出值變幅處于基本穩(wěn)定的范圍內(nèi)。水化學(xué)類型以HCO3-Ca型為主。

（3）水源地水質(zhì)經(jīng)檢驗(yàn)查明，礦泉水特征組分偏硅酸的檢出值31.17～45.46mg/L、鍶檢出值0.36～0.52mg/L。按《飲用天然礦泉水》（GB 8537-2008）水質(zhì)分類及命名，飲用天然礦泉水命名為含鍶的偏硅酸礦泉水。

（4）礦泉水水源鈉檢出值25.70～33.80mg/L，總硬度179.45～239.27mg/L、溶解性總固體377.64～495.00mg/L，pH值6.67～7.26。礦泉水具低鈉水質(zhì)特征、有適當(dāng)?shù)娜芙庑钥偣腆w、總硬度、pH 值，是一處優(yōu)質(zhì)飲用天然礦泉水。