吉林地质
JILIN GEOLOGY
第39卷第4期2020年12月
Vol. 39 No. 4Dec. 2020
文章编号：1001 —2427 (2020) 04—39—9
资源勘查及评价
马轶楠，石娜
吉林省地质科学研究所，吉林长春130012
摘 要：吉林省白山市江源区溢锶泉饮用矿泉水位于江源区湾沟镇沙金村东南部。地理坐标为：东经126。54' 05"，北纬42。02'33"，经检测，矿泉水中锶的质量浓度为0. 425 ~ 0. 484 mg/L ，已达到界限标准，可定名为“重蔡邕书论
碳酸硫酸钙型含锶长白山稀有矿泉水”，该矿泉水，口感好、水质优良、补给充足，含有多种对人体健康有益的 微量元素和矿物质，长期饮用有益健康。开发利用前景广阔。泉流量为2 496.48 ~2 555.52 m 3/d ，为合理利用 资源，建议溢锶泉饮用天然矿泉水允许开采量为1 788 m 3/d ，既可以满足溢锶泉的开采需求，也可以使这一宝贵
的长白山稀有矿泉水资源得到长期开发利用和有效保护。
关键词：重碳酸硫酸钙型含锶矿泉水；长白山稀有矿泉水；含微量元素和矿物质；有益健康中图分类号：P 643.3
文献标识码：A
Resources exploration and evaluation of drinking natural mineral water
in Yisiquan ，Jiangyuan Districe , BaisOan City in Jilin Pravince
MAYi-nan ，SHI Na
Institute of Geological Sciences of Jilin Province ，Changchun 130012，Jilin ，China
AbstracC : Yisiquaa drinkina miaeral water in Jian/yuaa District, Baishaa City, Jilin Proviace is located in the sooth -
east of Jiacen Villaae ，Wanaoc Towe ，Jian/yuaa District. The yeooraphicel coordinates are 42°02 ' 33 " N and 126°54 ' 05
"E. Aftoo detection ，The mass coeceatratioc of Strontium in mieerai water is 0. 425 〜0. 484 my/L ，which hao reacOed the
limit standard and can be named as "calcium bicarbocate type stroctium-noctainina rare mineral water in Chan/bai Moon-
taic". The micerai water has yooO taste, yooO water qnalitp ，supply adequate and 0—8血0 a variete of trace elements and minerals beqeficial te human health. The eevelocmeqi and utilizaPoc prospect is broad. The sprma flow is 2 496. 48 〜
2 555. 52 m 3/L. Id order te make raPocat use of resocrces, it is suayestea that the allowaaio exploimtioc amount of eaturai
mieerai water for drindine in Yisiquan Sprine is 1 788 m 3/L ，which can not ody meet the e
xploitaPoc eemand of Yisiquan
Sprine ，bat also make this preciocs rare mieerai water resource in Chanebai Moudain be eevelocea ，uylizea and effectively
protected foe a lone
Key wordt : Calcium bicarbocate type sUoctmm-coctaidny mineral water ； rare mineral water in Chanebai Mocdaia ；
codaies trace elemeets and minerals ； yooC foe health
海南第二中学0引言
雨露滋润禾苗壮，万物生长都离不开水。水是
构成生命体的基本单位，是生命发生、发育和繁衍
的基本条件。随着人们经济水平的提高，高端天然 矿泉水的市场占有量快速增长，为了保证产品的原
生态、咼品质，水源地是咼端水领域竞争的关键 点。国内优质水源地资源是有限的，经检测，溢锶
收稿日期：2222-n5-n2；改回日期：2525-no-no
作者简介：马轶楠（1987—），女，吉林长春人，吉林省地质科学研究所工程师
36吉林地质第39卷
泉矿泉水中锶的质量浓度为0.425~0.484mg/L，已达到界限标准，为锶型矿泉水，富含多种微量元素，水质优良。泉水出露地为次生林发育区，生态环境良好。经调查，泉流量为5496.48~ 2555.52m3/d，具有开采价值，属于长白山稀有矿泉水o经市场调研，开发利用天然矿泉水市场潜力大，前景广阔，经济效益和社会效益可观。
1勘查依据
工作依据《天然矿泉水地质勘探规范》(GB/ T13727-2016)⑴、《饮用天然矿泉水》(GB8537-2518)[5]和《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2506)[3]标准，水质采样与检验方法按《饮用天然矿泉水检验方法》(GB/T8538-2016)⑷和《生活饮用水卫生标准检验方法》(GB/L5722-2206)⑸执行。
2自然地理条件
吉林省白山市江源区溢锶泉饮用矿泉水位于江源区湾沟镇沙金村东南部。地形复杂，河流蜿蜒，沟谷
交错，境内有老岭山脉和龙岗山脉。老岭山脉呈北东向贯穿县区，为江源区与临江市分界岭，也是浑江水系与鸭绿江水系的分水岭。龙岗山脉呈东西向贯穿县区，为江源区与靖宇县的分界岭。龙岗山脉和老岭山脉为中低山区，而头道松花江、浑江两大流域为低山峡谷区。
区内交通比较发达。在勘查区附近公路有G223(通化一抚松)，铁路(通化一白河)，交通十分便利。白山市江源区溢锶泉泉点距离江源区城区内约38km。为开发利用这一宝贵的矿产资源提供了便利的交通条件。
白山市江源区属于北寒温带大陆性季风气候，其特点是四季分明，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷漫长多雪。根据白山市气象局资料，多年平均气温2°C，最冷在3月份，最低气温为-34.8C,2月份最热，极端最高气温可达36C；年降水量最大3088mm，最小643.5mm，降水多集中在2~8月份，占全年降水量的85%以上。年平均相对湿度为72%，多年平均蒸发量为3193mm。冻结期由每年6月下旬至翌年4月中旬，冻土层厚度为3.6~3.8m，无霜期为145天，全年平均风向：夏季主要为西南风，冬季主要为西北风，年平均风速为3.6ms，最大风速为22.5ms。
江源区水利资源丰富，河流众多，水网密集，均属鸭绿江水系。本次勘查区西部有一条汤河，在区内河宽为5~9m，河长约为3.52km，汤河在区内自南向东北径流，该河常年流水，流量受季节控制。
3区域地质概况
3.1地层
区域地层主要为太古界鞍山杨家店组，新元古界震旦系万隆组，新生界第四系全新统松散沉积物等(见图3)o
(3)太古界鞍山杨家店组(Ary)：分布在工作区西北角及矿泉出露点附近，整合于四道砬子河组之上，变质及混合岩化作用浅于下部岩组。为一套含石榴石、辉石、黑云角闪片麻岩、片岩变粒岩、斜长角闪岩，夹含磷磁铁石英岩组成，厚4076m。
(2)新元古界震旦系万隆组(Zzw)：分布于工作区全区，深灰碳酸盐岩，碎屑碳酸盐岩及藻礁灰岩组成，厚546~713m，与下伏桥头组整合接触。
(3)新生界第四系冲积层(Q91)：分布于工作区中部，岩性为粉土质黏土、砂、砂砾石、砾卵石层，厚度为4~2m。
西方音乐史论文吉林省白山市江源区溢锶泉饮用矿泉水所处大地构造位置为华北板块、龙岗古陆块⑷。本区构造活动较频繁，自太古宙以来，伴随多期次岩浆岩侵蚀及变质变形构造活动过程，使太古宙地质体的韧性变形构造十分发育。区内太古宙体上叠小型古生和中生代断陷盆地，形成了古生代至中生代的较新构造
层，该构造层构造比较简单，主要变现为脆性断裂特征，有时发育宽缓的褶皱，岩层多呈单斜地层产出。本区断裂构造在空间上成带分布，走向主要为北东向、东西向、北西向、北北东向。
❶吉林省地质科学研究所.吉林省白山市江源区溢锶泉饮用天然矿泉水资源勘查评价报告[R]・2232.
❷吉林省矿泉水资源协会.吉林省白山市江源区溢锶泉饮用天然矿泉水资源勘查评价报告鉴定意见[R]2232.
第4期马轶楠，等：吉林省白山市江源区溢锶泉饮用天然矿泉水资源勘查及评价
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4水文地质概况
白山市江源区内地下水的形成与赋存主要受区 域地质、地形地貌条件控制。依据地下水的赋存与 埋藏条件、水力特征及水理性质，主要为松散岩类
孔隙潜水、碳酸盐岩类溶洞裂隙水、基岩裂隙水 （见图1）。
4.1松散岩类孔隙潜水
分布在勘查区中部，地下水主要接受大气降水
和侧向径流补给，与河水水力密切联系，天然状态 下河流排泄地下水。其富水性受到地貌形态控制。 单井涌水量一般500 -1 000 m 7/d ，含水层岩性砂
砾石，局部夹粗砂透镜体，地下水位埋深一般小于
1.0 m ，含水层厚1.5~3. 0 m 。水化学类型为重碳
酸钠型，溶解性总固体0. 44 ~0. 55 mg/L ，pH 值
为 7.0 ~7.5。
4.2碳酸盐岩类溶洞裂隙水
广布于区内，含水岩组以震旦系灰岩组成，岩 溶孔洞裂隙发育有岩溶洼地、岩溶大洞分布，地下
水补给赋存条件好，溢锶泉饮用矿泉水出露于元古
界震旦系万隆组地层中，受北东向深大断裂构造控
制，该深大断裂与东西向，北西向断裂交汇处，岩
石破碎，孔隙裂隙十分发育，为矿泉水的形成创造 了良好的条件，流量10 ~55 L/s 。水化学类型重碳
酸钙型，溶解性总固体一般大于0. lg/L ，pH 值为
7- 3
左右。
126° 53' 25"
126° 54' 34"
126° 53' 25"
126° 54' 34"
图例
1级豁卓米”腔（新生界第四系全新统冲积层|松散岩类孔軌粉蒯土、砂砾勺
| 轴洞裂赫蠶朋组
I 卄卄亠（甜界鞍山杨家店组
|基岩裂隙水 斜长角闪岩、混合花岗岩、片麻岩）
电路板识别I 帧舷
I 压鲫层
I 删I 断层
I 地下水流向
|溢總泉
I 瞬区范围
I 剖面线
135
。 水文地质剖面图
A ------------
亠
A'
图1综合水文地质图
Fig. 2 Comprehensive hydrogeological
map
34吉林地质第39卷
4.3基岩裂隙水
主要分布在勘查区西北部及中部，含水层岩性主要为太古界鞍山杨家店组片麻岩、混合花岗岩。水化学类型多为低矿化的重碳酸钠、钙型水，矿化度较低，硬度较小，溶解性总固体一般大于0.1y/L，pH值为7.5。
5矿泉水水源动态特征
5.1矿泉水水源形成机制
溢锶泉泉点附近地下水为碳酸盐岩类溶洞裂隙水，矿泉水出露于元古界震旦系万隆组地层中，主要岩性为灰岩，岩溶孔洞裂隙发育有岩溶洼地、岩溶大洞分布，地下水补给赋存条件好，形成溶隙裂隙承压水。受北东向深大断裂构造控制，该深大断裂与东西向，北西向断裂交汇处，岩石破碎，孔隙裂隙与构造裂隙发育十分发育，透水性好，具有良好的储水空间和补给源，为矿泉水的形成创造良好的条件。泉水流量多大于3310，水化学类型多为低矿化的重碳酸钙型水，溶解性总固体一般大于0.1y/L，pH值为7.32左右（见图1）
溢锶泉以泉的形式出露于元古界震旦系万隆组地层，地面高程约为719m。据观测数据，该泉测量流量为2496.48~2555.52m3/d，资源较丰富。泉点周围林木茂密，生态环境良好。经检验分析，溢锶泉水
中含有多种对人体健康有益的微量元素和化学组分，其中锶质量浓度为0.425〜0.484 my/L，达到了《饮用天然矿泉水》（GB8537-2208）界限指标，水中其它指标均符合标准。
锶是活泼元素，无论在氧化还原还是在酸碱环境中对其溶解迁移均无较大影响。因此，决定矿泉水中锶含量的因素与化学环境无多大关系，主要决定于岩石中锶元素含量，溶滤时间及温度条件。碳酸盐岩锶含量高，水在岩石中停留的时间长短直接决定着矿泉水中锶含量的高低，并且锶的含量随深度增加而增高。
溢锶泉的补给方式以越流补给为主，大气降水补给为辅。溢锶泉所在地层以溶隙、溶孔为主，并受到断裂构造影响，岩石破碎，因此可以通过导水破碎带发生水力联系，通过同位素氘和9C的测定，说明溢锶泉水在岩石中停留时间超过4000年，动态稳定。受季节变化影响幅度较小。径流方向主要是垂向运动，含水层间补给和大气降水补给沿孔隙、裂隙、溶隙等渠道呈垂向一水平一垂向复杂运动，向含水层入渗，最终以地下水天然排泄露头点一一泉的方式排泄。
5.2水量水温动态观测
从2219年6月至2217年8月，对溢锶泉进行了为期一个水文年的动态观测结果表明水温为7~ 7.5°C，泉流量2496.48~2555.52m3/d。不同水期水量变化不大，受季节、气候等自然因素影响较小，属动态稳定型。
5.2.1三角堰测量法
为了掌握溢锶泉矿泉水的水量情况，技术人员对其进行为期一个水文年的动态观测，观测结果见（表1，图2）。采用三角堰测流量法［7］角堰计算公式为
0=C x3.6x24x（h）5L，
式中：Q——过堰流量（m3/,）；
h---过堰水深（cm）;
C一-一随h而变化的系数，其值见表1。
表1C值随过堰水深变化表
TabOr1C value cCanging with watv depth
of wein
h(cm)C h(cm)C
<5.5OH213.5〜20.50.0136
5.1〜10.00.514120.5-25.50.0138
10.1-11.0OH025.5〜3Q.50.0137
5.2.2容积法（验证）
溢锶泉为多个涌水口的泉组成，1号泉为主出水口，现已以它为中心修建封闭蓄水池，并预留 了6个蓄水池溢出口。但是还有多个小流量的泉没有封闭在蓄水池内，因此，采用容积法测得的流量数据为1987.4m3/d，略小于三角堰测量法流量数据（见表2）。
TabOr2Volumetric watra metv
表2容积法测水量表
蓄水池溢出口编号•容器容积（L）装满用时（s）LL m y L 1228320441312.4
22273456013546
32273456013546
4228320441312.4
52273456003546
42273456003546
合计1987.2
第4期马轶楠，等：吉林省白山市江源区溢锶泉饮用天然矿泉水资源勘查及评价39
图2溢锶泉动态曲线图
Fig.2Dynamic curves of Yisiquan Spring
李博祥5.2水质动态特征
经丰水期、平水期、枯水期的三次水质检验，其主要组分（溶解性总固体、KJ NaJ Ca"、M/+、HCO.-、S04-、Cl-）的变化不超过22%水质动态稳定，见表8o
表3溢锶泉水质动态监测表
Tabls3Dynamiu monitoring tabls of watsv quality of Yisiquan Spring m/L
项目2012年3月2013年5月2013年8月
Na+13.5220.7222.39
K+ 2.25 2.09 2.55
Ca2+51.6272.9282.32
M/13.533259615.19
HCO3"231.5243.5230.3
Cl- 6.4 6.5 6.3
so2-95.9113592.5溶解性总固体4435335156矿泉水水源水质评价
根据相关规范，分别在丰水期、平水期、枯水期对溢锶泉进行四次水质检验工作依据《天然矿泉水地质勘探规范》（GB/T13722-2016）。水样的采集、保存及送检严格按《饮用天然矿泉水检验方法》（GB8533-2016）规范执行。水质检测单位分别为国家饮用水产品质量监督检验中心、国土资源部哈尔滨矿产资源监督检测中心，上述单位均通过国家计量认证。经过统计和对比检测结果符合《饮用天然矿泉水》（GB8532-2008）标准。
6.1感官要求
吉林省白山市江源区溢锶泉天然矿泉水无、无嗅，清澈透明，品尝后余味甘甜爽口，煮沸后无沉淀，经一年的动态监测，水温为2~2.5C o水中无悬浮物，泉口处无沉淀物形成⑷。见表4o
表4溢锶泉饮用天然矿泉水感官指标评价表
Tabls4Evaluation tabls of sensory indes of drinking natorvi minervi watsv in Yisiquan
要求
赎回良心
检测结果
2013年3月2013年5月2013年5月外检2013年8月
项目
度（度）W15（不得呈现其他异）<5<5<5<5浑浊度（NTU）W50.080.06<0.50.08臭和味具有矿泉水特征性口味，不得有异臭、异味无无无无
肉眼可见物允许有极少量的天然矿物盐沉淀，但不得含其
他物质
无无无无
符
合
标
准
