湛江市坡头区某饮用天然矿泉水水文地质条件分析

张妙美

(广东省地质局水文工程地质一大队，广东 湛江 524049)

湛江市坡头区某饮用天然矿泉水水文地质条件分析

张妙美

(广东省地质局水文工程地质一大队，广东 湛江 524049)

通过浅谈湛江市坡头区某天然矿泉水环境水文地质条件及赋存的水文地质条件，基本查明了矿泉水产出的地质、水文地质特征，查明了矿泉水水量、水位、水温和水质特征及其变化规律，为合理开发矿泉水提供了可靠的地质、水文地质依据。

矿泉水;水文地质条件;湛江市

某矿泉水井位于湛江市坡头区某公司厂内，通过钻孔取水，纯天然品质。经现场观测，矿泉水为无色、无异味，清澈透明，感官良好。取水样送国土资源部广州矿产资源检测中心分析，该矿泉水 pH值为7.45，偏硅酸含量32.65 mg/L，钠7.34 mg/L，可溶性总固体 97.44 mg/L，并含有锶、锂、溴等多种有益于人体健康的微量元素，属低钠低矿化度偏硅酸饮用天然矿泉水。

1 环境地质条件

1.1 地层

矿泉区主要出露的地层为第四纪中更新世北海组和全新世灯笼沙组。钻探揭露自上往下有第四纪早更新世湛江组、第三纪上新世下洋组和燕山期花岗岩，往南还有第三纪中新世涠洲组。以下仅对与矿泉水形成有关的地层岩石作扼要介绍。

1.1.1 全新世灯笼沙组(Qdl)

主要分布于矿泉区的西南部，分布标高3～8 m，局部达12 m。主要为滨海相沉积。厚度2～5 m不等，局部超过10 m。岩性为灰、深灰、黄灰色淤泥质粘土、粉质粘土、粘土等。上覆于湛江组之上。

1.1.2 中更新世北海组(Qb)

呈片状连续出露于地表，分布标高大部分在8 m以上，厚度4.50～12.35 m。岩性可分为两部分，上部主要为褐黄色、浅黄色粉土，局部为粉质粘土或含砾粉质粘土;下部为棕黄、褐红色砾石、砾砂局部为砾卵石。底板呈波状起伏与湛江组杂色粘土平行不整合接触。

1.1.3 早更新世湛江组(QZ)

矿泉区地表未见出露，地下广泛分布，顶板埋深4.20～12.35 m，底板埋深 78.5 ～150.0 m，自北往南逐渐加深，为三角洲平原沉积。岩性为紫红、灰白、褐黄、灰色相杂的粘土、粉质粘土与灰黄、灰白色粗砂、中砂、细砂互层或夹层。

1.1.4 上新世下洋组(NX)

分布于矿泉区南侧，顶板埋深150～210 m，局部在130 m，底板埋深160～350 m，总体往南加深，往北变浅或缺失。厚度32～137 m。为浅海—滨海相沉积，岩性为浅绿灰、灰绿色粘土、粉质粘土夹中粗砂、细砂，局部互层或夹含砾粗砂，普遍含海绿石，局部微固结成岩。南部与下浮涠洲组呈平行不整合接触，往北覆盖于燕山期花岗岩之上。

1.2 岩石

矿泉区地表未见出露，埋深45.60～200.00 m不等。岩性为粗粒、中细粒黑云母二长花岗岩;主要矿物成分为钾长石，占30% ～40%，斜长石30% ～35%，石英20% ～30%，黑云母 5% ～15%;化学成分主要为 SiO2，占 71.71% ～76.35%。

1.3 构造

矿泉区位于雷琼断陷盆地湛江断陷东部北缘，地处吴川—四会断裂带与遂溪东西向断裂交汇地段。该区经历了长时期的地质作用，形成的构造形迹主要表现为断裂。

1.3.1 湛江断陷

在白垩纪断陷盆地的基础上，受南海扩张构造力作用进一步发展演化而成。轴向近东西，向北突出，东部狭窄，东西长约43 km，南北宽约22 km，断陷中心新生代沉积厚度大于1 200 m，往边缘渐变薄。基底为寒武纪、白垩纪地层及燕山期花岗岩。

1.3.2 断裂

该区断裂几乎全隐伏于地下，主要的断裂以北东、北西向为主，并发育有东西向和南西向断裂，相互交切，呈棋盘格子状，以北东、东西向形成较早，北西向形成较晚，控制了断陷、断隆的发展和火山喷发活动。

1.4 区域水文地质条件

区内地下水主要为松散岩类孔隙水，根据其埋藏条件、水理性质，又可分为浅层潜水——微承压水(含水层底板埋深在30 m以上)、中层承压水(含水层埋深30～200 m)、深层承压水(含水层埋深200～500 m)及超深层承压水(含水层埋深大于500 m)三个亚类。

1.4.1 浅层潜水——微承压水

区内均有分布。含水层为北海组和湛江组顶部(埋藏小于30 m)的中砂、中细砂、粗砂、砾石和粉质粘土，底板埋深6～30 m不等。含水层一般有 1～3层，总厚度 2.50～6.90 m，局部大于10 m。锅锥井及单孔涌水量104～880 m3/d，自北往南砂层粒度变细，埋深和厚度变大，层数变少，富水性变好，总体是北面为水量贫乏区，中部矿泉区一带为富水性中等区，南部为富水性中等—丰富区。水位埋深0.5～3.8 m，局部 4.0～5.5 m，水位受季节变化影响，年变幅 0.9 ～3.5 m。水化学类型主要为 Cl－Na型，部分为 Cl－Ca·Na型，矿化度 0.02 ～0.372 g/L。

1.4.2 中层孔隙承压水

区内均有分布。含水层为湛江组和下洋组中砂、中粗砂、含砾粗砂、细砂等，顶部有粘土层与浅层水含水层相隔，各含水层之间均有粘土层隔开。含水层顶板埋深25～35 m，底板 100～150 m，具多层结构，单层厚度 2.50～10.0 m，总厚度5～43 m。按富水性，矿泉水区及外围可分为三个富水区，即自北而南为水量贫乏区，富水性中等区和水量丰富区。水量贫乏区分布于矿泉区北面，水位埋深10～30 m，单井或锅锥井出水量小于100 m3/d，多在50～100 m3/d。矿泉区地处水量中等区，含水层以湛江组中砂、中粗砂为主，单井出水量在500～1 000 m3/d。水量丰富区分布于矿泉区西南和东南侧，含水层主要为下洋组中砂、中粗砂或砾砂，水位埋深25～29 m，单井出水量在 1 500～3 000 m3/d。水化学类型为HCO3－Na型为主，部分地段为 HCO3－CaNa型或 HCO3Cl－Na型，矿化度 0.085 ～0.348g/L，水温为 27℃ ～30℃，此矿泉就是出自该层。

1.4.3 深层孔隙承压水

分布于矿泉区南面，埋于中层孔隙承压水之下，含水层顶板埋深多大于160 m，局部在150 m以下。含水层为下洋组中粗砂、细砂、中砂，顶部有粘土层与中层承压含水层相隔，中间被粘土或粉质粘土层分隔，含水层底板埋深在300 m左右，往南加深，直接与花岗岩或涠洲组粘土隔水层接触。一般由3～4个含水层组成，单层厚3～9 m，总厚度10～30 m。自北往南，含水层厚度增大，水量变丰富。按富水性大致可以分为两个区，即水量丰富区(单井出水量1 162～4 890 m3/d)和水量中等区(单井出水量172～810 m3/d)。水位埋深9～38 m，水化学类型以 HCO3－Na型为主，部分为 HCO3－CaNa型，矿化度在 0.075～0.432g/L，水温 29℃ ～35℃。

1.4.4 地下水的补给、径流、排泄条件

大气降雨是本区地下水的主要补给来源。但不同类型的地下水，其补给、径流、排泄条件也有差异。浅层孔隙潜水及微承压水分布于浅部，主要直接接受大气降雨补给，在北部边缘还可接受基岩风华裂隙水的侧向补给，其径流、排泄条件主要受地形地貌变化的影响，总体地势由高处向低处流动，区内总的特征是自北、北东向南、南西流，在切割较深的沟谷以泉的形式排泄或垂直下渗补给中层孔隙承压水，耗人工开采或直接排泄于海中。中层孔隙承压水主要接受浅层潜水或承压水的越流补给，其次为北部的侧向补给，径流方向总的由北东向南西流，排于湛江港或以人工开采的形式排泄。深层孔隙承压水主要接受同层位地下水的侧向补给，径流方向由于受到人为开采的影响，改变原向南流的方向，由背面向南西径流，排泄于赤坎开采中心。各层地下水的动态变化各具特征，总的规律是:浅层水受降水影响明显，动态变化较大，年水位变幅一般在0.9～3.5 m，其水位峰值稍滞后于降雨的峰谷值，但多年变化不大;中层及深层孔隙承压水，其地下水的动态变化主要受开采强度的影响，同时也间接受到大气降雨的影响，其水位峰谷出现较雨、旱季滞后3－4个月，动态相对较稳定。

2 矿泉水赋存的水文地质条件

2.1 矿泉水形成的地质条件

矿泉区位于湛江断陷边缘的过渡地带。矿泉水赋存于第四纪早更新统湛江组含水层中。含水层为灰、浅灰、灰黄色中砂、含砾中粗砂、粉细砂，共有8层，其中主要的含水层有5层，单层厚1.5～10.0 m，含水层之间被杂色、褐黄、浅灰黄等粘土隔开，粘土单层厚3.0～30.5 m不等，下伏为燕山期花岗岩。该区湛江组地层矿物成分以石英为主，含量大于98%;化学成分以 SiO2为主，平均占71.81%。这些均为矿泉水的形成提供了很好为物质条件。此外，发育的断裂也为矿泉水的形成提供了良好的地质环境条件。由于含水层透水性好，有利于地下水的垂直入渗及侧向径流，并对砂层进行长期溶滤，SiO2缓慢析出，使得地下水中偏硅酸含量不断积聚升高，形成偏硅酸矿泉水，其化学反应如下:

此外，矿泉区北部出露的燕山期二长花岗岩，化学组分主要为SiO2(含量大于71%)，在地下水长期溶滤作用下，硅含量不断升高，这也是矿泉区形成偏硅酸矿泉水的原因之一。

2.2 矿泉水井管结构

矿泉水井位于海蚀平原上，1994年5月建成，开孔口径450 m，终孔口径350 m;井口标高约12 m，井深153.27 m;0～62.98 m 下入直径219 mm 无缝钢管，62.98～150.16 m 下入直径 159 m m 无缝钢管;其中 39.26 ～44.32 m、57、57～62.98 m、116.84 ～ 121.20 m、131.48 ～ 136.38 m、140.56 ～145.26 m段分别下入缠铜丝滤水管;20 m左右采用环状止水壶止水，并用粘土封住上层地下水，止水壶以下外围填直径4～6 mm石英质砾石滤料，填砾厚度95 mm，利用含水层深度38.00～150.00 m 开采矿泉水。

3 结论

该矿泉水井已使用时间较长，建议对矿泉水井进行一次全面检查清洗;建议尽快建立矿泉水水源地卫生防护区，设立防护区界线的固定标志，特别要防止水源地一、二级防护区的人为污染;为了长期有效地开发利用此井，需建立完整、合理的开采档案。

P641.72

B

1004－1184(2012)01－0129－02

2011－09－26

张妙美(1977—)，女，广东湛江人，助理工程师，主要从事水文、工程、地质方面工作。