黑龍江五大連池天然礦泉水的形成特征與資源保護(hù)

張偉

摘? 要：本文在介紹五大連池自然保護(hù)區(qū)特殊的自然環(huán)境和火山地質(zhì)背景基礎(chǔ)上，分析了五大連池天然礦泉水的形成條件、資源現(xiàn)狀和分布特征，并從地方政府規(guī)劃、依法依規(guī)保護(hù)和做好礦泉水資源生態(tài)補(bǔ)償?shù)确矫嫣接懥吮Ｗo(hù)策略。

關(guān)鍵詞：礦泉水;形成特征;資源保護(hù)

五大連池國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于黑龍江省中北部，從200多萬(wàn)年至300年前先后噴發(fā)了14座火山，第四紀(jì)以來頻繁的火山活動(dòng)造就了該區(qū)域獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境。火山噴發(fā)作用形成了火山錐、熔巖臺(tái)地、火山堰塞湖等地質(zhì)遺跡;伴隨火山噴發(fā)的氣體活動(dòng)使該區(qū)地下水礦化，形成了珍貴的礦泉水資源。本文通過分析五大連池自然保護(hù)區(qū)水文地質(zhì)和礦泉水資源現(xiàn)狀、成因、特征及其規(guī)律，研究地質(zhì)環(huán)境與獨(dú)特自然資源的聯(lián)系與作用，以便對(duì)其進(jìn)行更好的保護(hù)、開發(fā)和利用。

1 自然環(huán)境和地質(zhì)背景

1.1 自然環(huán)境

五大連池自然保護(hù)區(qū)位于小興安嶺山地與松嫩平原接壤的崗阜狀高平原地區(qū)。區(qū)內(nèi)最高海拔標(biāo)高600m，最低海拔標(biāo)高248m。氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣侯區(qū)，冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，夏季涼爽短促。根據(jù)五大連池市氣象觀測(cè)站資料，多年平均氣溫為0.5℃，最低氣溫在一月份，多年月平均最低氣溫為-24℃，最高氣溫在七月，多年月平均最高氣溫為21.1℃。多年平均降雨量為514.3mm，雨期一般集中在6-8月份。多年平均蒸發(fā)量為1217.9mm。多年平均相對(duì)濕度為69.2%。全年多西北風(fēng)，結(jié)冰期為10月初至翌年5月初，無(wú)霜期為121天。最大凍結(jié)深度2.47m，并有島狀多年凍土。

五大連池自然保護(hù)區(qū)內(nèi)水系較為發(fā)育，主要河流有訥謨爾河、引龍河、固西河、石龍河、張通世溝、藥泉河等。

1.2 地質(zhì)背景

五大連池地區(qū)位于興安嶺-內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)小興安嶺-松嫩地塊的松嫩中斷（坳）陷帶內(nèi)，其東側(cè)約30km為北東向?qū)O吳地塹，南側(cè)20km為訥謨爾河?xùn)|西向斷裂。北東向斷裂為主要構(gòu)造，為繼承斷裂，直至第四紀(jì)時(shí)期仍有活動(dòng)。由于斷裂的控制及巖漿的侵入，形成了花崗巖隆起和凹陷構(gòu)造。保護(hù)區(qū)內(nèi)地層，從老至新主要有下寒武系、上白堊系、第四系。

保護(hù)區(qū)保存有中國(guó)最典型、最集中、最完整的火山地質(zhì)遺跡，被譽(yù)為“天然的火山博物館”、“打開的火山教科書”。保護(hù)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)遺跡資源可分為火山地貌地質(zhì)遺跡、水文地質(zhì)遺跡和沉積地質(zhì)遺跡。

2 礦泉水資源形成條件和分布特征

五大連池自然保護(hù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件，根據(jù)含水巖組（體）巖性、埋藏條件、水力特征，將工作區(qū)劃分為第四系松散砂礫石孔隙潛水含水巖組、第四系玄武巖孔洞裂隙潛水含水巖組、白堊系砂礫巖孔隙裂隙承壓水含水巖組、寒武系變質(zhì)巖裂隙承壓水含水巖組和燕山期及印支期花崗巖裂隙承壓水含水巖體。特殊的地質(zhì)環(huán)境形成了成分復(fù)雜、品質(zhì)優(yōu)良的五大連池礦泉水。其主要與火山噴發(fā)及期活動(dòng)特征、地層、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等具有緊密的關(guān)聯(lián)性，為五大連池礦泉水的形成創(chuàng)造了條件。

2.1 礦泉水資源形成條件

五大連池礦泉水與火山噴發(fā)及其活動(dòng)特征具有緊密的關(guān)聯(lián)性。五大連池火山噴發(fā)集中在第四紀(jì)的三個(gè)時(shí)段，即中更新世焦得布噴發(fā)期、晚更新世五大連池噴發(fā)期和全新世老黑山噴發(fā)期。最近的噴發(fā)發(fā)生在1719年到1721年，噴發(fā)的結(jié)果分別形成了老黑山和火燒山及其石龍臺(tái)地。火山活動(dòng)，特別是巖漿活動(dòng)，釋放大量的氣體溶于地下水中，為五大連池礦泉水的形成創(chuàng)造了條件。

五大連池礦泉水還與地層條件、地質(zhì)構(gòu)造、侵入巖體具有緊密的關(guān)聯(lián)性。五大連池地區(qū)地層從老至新主要有上元古界上部固安屯組、白堊系上統(tǒng)嫩江組、第三系上新統(tǒng)孫吳組和第四系，總厚度達(dá)600米，是礦泉水貯存和運(yùn)移的主要條件。此外，五大連池地區(qū)可見有花崗巖類侵入及多期脈巖侵入，面積較大，在藥泉山及火燒山一帶埋藏較淺，是五大連池碳酸型礦泉水形成重要因素。經(jīng)鉆探證實(shí)，五大連池地區(qū)斷裂構(gòu)造、凹陷構(gòu)造、隆起構(gòu)造比較發(fā)育，是五大連池礦泉水產(chǎn)出、分布的重要原因。特殊的水文地質(zhì)條件和地下水的賦存是五大連池礦泉水形成的直接條件。五大連池地區(qū)含水巖組可分為孔隙潛水、孔洞裂隙潛水、孔隙裂隙承壓水、變質(zhì)巖裂隙承壓水、花崗巖裂隙承壓水。

2.2 礦泉水資源分布特征

五大連池保護(hù)區(qū)內(nèi)地面出露的礦泉共有110處380多個(gè)泉眼，年自涌量在2000萬(wàn)噸以上。泉水的出露主要受地貌條件的控制，大多分布在熔巖臺(tái)地邊緣的地勢(shì)相對(duì)低洼之處;此外還有部分泉水的出露受斷裂構(gòu)造的控制，出露于斷裂帶附近。整體分布可分為五區(qū)三帶。五個(gè)礦水區(qū)是藥泉山重碳酸鹽～碳酸礦水區(qū)、東焦得布山重碳酸鹽～碳酸礦水區(qū)、火燒山碳酸礦水區(qū)、尾山碳酸礦水區(qū)、寶龍泉氡礦水區(qū)。

保護(hù)區(qū)礦泉水資源豐富，礦水成分復(fù)雜，大多數(shù)天然出露的泉水都有多種礦物成分達(dá)到飲用天然礦泉水和醫(yī)療礦泉水的標(biāo)準(zhǔn)。按一種成分達(dá)到礦泉水標(biāo)準(zhǔn)可分為重碳酸鹽礦泉水、碳酸礦泉水、氡礦泉水、偏硅酸礦泉水、鍶礦泉水等類型。其中，藥泉山重碳酸鹽―碳酸礦水屬于復(fù)合型礦水，不僅礦化度和游離CO2含量達(dá)到礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)偏硅酸、鐵、錳和鍶含量也都符合礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，是五大連池自然保護(hù)區(qū)最珍貴的礦泉水類型，也是五大連池賴以聞名世界的礦泉水類型。

3 五大連池礦泉水資源保護(hù)

五大連池自然保護(hù)區(qū)被稱為“礦泉水之鄉(xiāng)”、“中國(guó)礦泉城”，其特殊的礦泉水是區(qū)內(nèi)重要資源，保護(hù)開發(fā)礦泉水資源意義重大。

3.1 地方政府應(yīng)科學(xué)研究規(guī)劃，協(xié)調(diào)好保護(hù)與開發(fā)的關(guān)系

保護(hù)區(qū)應(yīng)盡快編制礦泉水保護(hù)與開發(fā)利用規(guī)劃，根據(jù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件及礦泉水點(diǎn)、水源地的分布情況，分三區(qū)保護(hù)，分別為嚴(yán)格保護(hù)區(qū)、限制區(qū)及監(jiān)察區(qū)。按規(guī)劃發(fā)展礦泉水產(chǎn)業(yè)、生態(tài)林業(yè)，生態(tài)農(nóng)業(yè)，維系生態(tài)系統(tǒng)平衡。對(duì)礦泉資源進(jìn)行深入調(diào)查，對(duì)各類礦泉水的理化性質(zhì)、儲(chǔ)量等方面展開深入研究，明確各自涌泉的可開采量在科學(xué)調(diào)研論證基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)。正確認(rèn)識(shí)和處理好水資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，切實(shí)把生態(tài)資源更好地轉(zhuǎn)化成生態(tài)資本。

3.2 應(yīng)依法依規(guī)做好礦泉水水源周邊生態(tài)保護(hù)

五大連池自然保護(hù)區(qū)地下水的補(bǔ)給源為大氣降水和地表水，礦水的補(bǔ)給一部分來自大氣降水和地表水，一部分來自地下水。因此礦水補(bǔ)給源水質(zhì)質(zhì)量好壞與自然保護(hù)區(qū)的地表環(huán)境息息相關(guān)。因此，對(duì)五大連池自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和保護(hù)，就是對(duì)礦泉水補(bǔ)給源的最好保護(hù)。依據(jù)黑龍江省人大出臺(tái)的《黑龍江省五大連池世界地質(zhì)公園保護(hù)條例》，繼續(xù)推進(jìn)五大連池湖泊沿湖1000米范圍內(nèi)、熔巖臺(tái)地200米范圍內(nèi)、礦泉水帶上所有建筑搬遷，耕地全部退耕。爭(zhēng)取國(guó)家良好湖泊保護(hù)、水源地保護(hù)資金，完善重要泉眼和飲用水源保護(hù)區(qū)周邊的保護(hù)設(shè)施。

3.3 應(yīng)明確政府和企業(yè)的責(zé)任，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

應(yīng)合理確定政府和企業(yè)的邊界，明確礦泉水開發(fā)企業(yè)水源地保護(hù)的責(zé)任。同時(shí)，探索建立區(qū)域礦泉水開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，將礦泉水生產(chǎn)帶來的部分收入在分配，促進(jìn)天然礦泉水水源地的保護(hù)和當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展。