汕頭市濠江區廣澳飲用天然礦泉水水源地成礦條件及水質特征

唐 玥

（廣東省粵東地質工程勘察有限公司，廣東汕頭 515021）

1 地形地貌

水源地地處廣澳半島，屬丘陵區，山嶺的展布受北西向構造斷裂控制。區內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，一般峰嶺海拔標高37.10～103.20m。廣澳大山主峰海拔標高143.8m。礦泉水斷塊谷地水源地海拔標高13.38～20.14m，呈階梯狀向海遞降。

2 水源地區域地質條件

2.1 地層

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

（2）第四系全新統桂州群（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、海相風相沉積，沉積厚度11.00～42.78m，平均沉積厚度29.16m。勘探揭露的地層層序和巖相，自上而下沉積物普遍由細到粗，可見三個次一級的沉積韻律，14C 年齡測定距今為720±50～10190±370 年，按成因有：

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

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

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—灰白色細砂、中砂、粗砂、礫砂。

2.2 巖漿巖

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

（1）巖體。區內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—中粗粒花崗巖。

③東湖巖體（J3γ）：分布于東湖、達濠一帶，為灰白色、淺肉紅色細粒花崗巖。

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）：分布于達濠半島北部，澳頭—葛州—達濠一帶，巖性為灰白色中粗粒花崗巖。

⑥珠浦巖體（K1γ）：分布于達濠西北部，巖性為灰白色、淺肉紅色細粒花崗巖。

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，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粒花崗巖、中粗粒花崗巖。第二次侵入形成東湖巖體、下埔園巖體、埭頭巖體[J3γ(b)]，主要巖性為灰色中粒—中粗粒花崗巖、灰白、淺肉紅色細粒花崗巖、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，灰白色中粗粒花崗巖，灰白、淺紅肉色細粒花崗巖。

達濠—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中細粒黑云母花崗巖：灰—肉紅色，風化后呈灰黃色，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中粒花崗巖：灰白、淺肉紅色，風化后褐黃色。主要礦物：鉀長石25%～40%、斜長石35%～42%、石英27%～28%、黑云母3%。

④細粒花崗巖：肉紅色，風化后黃褐色，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，風化后灰白、白色，塊狀構造，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構，基質具微粒結構，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，致密塊狀構造，斑狀結構，斑晶為石英，約占10%,少量微斜條紋長石和納長石，基質極細小，具霏細結構。

綜上所述，區內多期次的巖漿侵入活動，先后形成的各個巖體，明顯表現出巖體的規模、巖性的差異性，從侵入規模上由巖體—巖株—巖墻—巖脈的過程，從巖相由酸性—中性—基性巖的過渡規律。各巖體形成的地貌形態多為丘陵，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。反映區內巖漿活動過程受區域構造運動的控制。

2.3 構造

詳查區在區域構造上，位于新華夏系第二復式隆起帶的東南側，構造線由北北東向、北東方向彎轉的弧形地段，與南嶺東西向復雜構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區。

區內斷裂構造發育，規模較大的斷裂均形成于晚侏羅世，且延至晚第三紀以來多數仍活動跡象明顯，其結果控制嶺谷、港灣的發育和分布。

構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，東西向斷裂為區域內最早形成的斷裂，有達濠斷裂（F1）；北西向斷裂是區內形成最晚的斷裂，它的活動普遍切割北東向、東西向斷裂，并控制著新生代盆、谷地和海灣的形成和發展。北西向斷裂主要有珠浦斷裂（F2）、龜坑斷裂（F3）、澳頭斷裂（F4）。

（1）達濠斷裂（F1）：出露于達濠西北面，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，帶內見石英斑巖脈、石英脈侵入穿插。力學性質屬壓扭性斷裂。

（2）珠浦斷裂（F2）：該斷裂北起珠浦北海濱，向南東經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，帶內巖石破碎，局部可見強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，力學性質屬于壓扭性斷裂。

（3）龜坑斷裂（F3）：該斷裂位于廣澳村東側，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育，主要為酸性巖脈、基性巖脈均有，推測為壓扭性力學性質。

（4）澳頭斷裂（F4）：斷裂北起澳頭，經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，帶內巖石強烈片理化和硅化，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，帶內圍巖多蝕變為鉀長石化黑云母花崗巖、綠泥石化花崗巖或碎裂黑云母花崗巖，其力學性質屬張扭性斷裂。

綜上所述，燕山期、喜山期構造運動的多期次巖漿侵入結果，在區內形成多個不同期次和巖性的巖體，巖漿侵入活動結束后，自第三紀以來，區內構造活動明顯以多期次斷裂活動為主，在其活動的漫長地史期中，受其挾持抬升或切割下降，控制現今山脈的走向，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。谷地斷裂的發育，受澳頭斷裂和龜坑斷裂控制，裂隙水的補排關系密切。為礦泉水的形成、補給、富集、排泄提供良好的空間通道。

3 水源地成礦地質條件

3.1 水源地自然生態環境

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；緩坡臺地林木茂密，自然環境優美，水土及生態環境保護良好。區內谷地已停耕納入還綠原生態環境。

3.2 水源地地質構造環境

水源地區域內的花崗巖為燕山晚期最早巖漿侵入活動形成的巖體。在以后漫長的地史期中，伴隨各期次的巖漿侵入活動，均有不同規模的巖漿侵入巖，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。

區域內在經過大面積多期次巖漿侵入活動后，在漫長的地史期中，以巖漿侵入的活動形式逐漸轉為斷裂活動為主，從而形成澳頭斷裂和龜坑斷裂。并在其后的活動過程中，在其共同的作用下，形成大山邊溝地斷塊谷地，谷地斷裂的發育，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，提供獨特的滲入、補給、循環、徑流、富集、排泄的特有分布儲水模式。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構造環境。

廣澳礦泉水就是在以上特定地質條件下的產物。據調查廣澳礦泉水區內未發現有污染，自然生態環境得到完好的保護。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構造環境優越。

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，區內受北西向龜坑斷裂、澳頭斷裂構造斷裂影響，斷塊構造活動形成的邊溝谷地花崗巖類構造裂隙普遍較發育，且多呈北東向和近東西向二個條帶展布。含水裂隙在垂向上呈多層次互層展布，在平面方向上，沿斷裂帶呈帶狀分布，以賦存裂隙承壓水為特征。

3.4 水源地涌水量

據施工的5個鉆孔揭露可知，構造裂隙多集中在深15.00～158.00m之間，由3～4個裂隙含水巖段組成，總厚15.00～46.00m，裂隙水蝕現象明顯，充水。上部含水巖段頂板蓋層巨厚，巖石完整，局部雖有裂隙發育，也為閉合裂隙不透水，隔水性能好。

經試驗抽水顯示，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，對5 個開采井進行控制水位降深，各孔豐水期累計單井涌水量為623m3/d，平水期累計單井涌水量為588m3/d，枯水期累計單井涌水量為536～603m3/d。水量年動態基本穩定。

3.5 水源地礦泉水的補給條件

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。其補給條件，除直接受周邊丘陵風化帶裂隙水潛流側向補給外；區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給，源遠流長。

綜上所述，礦泉水水源地自然生態環境、地質構造條件及礦泉水成礦條件優越。區域內花崗巖類構造裂隙處于龜坑斷裂和澳頭斷裂的控制下，裂隙水為其補給，補給帶沿以上兩斷裂帶遠延，補給水源充足。

4 水源地礦泉水水質特征

4.1 水質評價

（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：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），年動態較穩定。按《飲用天然礦泉水》（GB8537-2008）界限標準，偏硅酸指標為達標組分。

表1 鍶、偏硅酸指標檢測結果表

（3）限量指標：水源地水源經豐、枯、平水期檢測結果，按指標對照，18個項目均未超過限量標準。

（4）污染物指標：水源地水源經豐、枯、平水期檢測結果，按指標對照，6 個項目均未超過指標標準（見表2）。

表2 污染物指標檢測結果表

（5）微生物指標；水源地水源經豐、枯水期檢驗結果，指標均符合國家標準要求（見表3）。

表3 微生物指標檢測結果表

4.2 化學組分及水化學類型

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

表4 水質化學組分結果表

4.3 礦泉水水質特征

（1）通過水文年豐、枯、平水期水樣檢驗結果，按《飲用天然礦泉水》（GB 8537-2008）各項指標和要求進行。水源地水質其感官要求、界限指標、限量指標、污染物指標均基本穩定，微生物指標合格。水質動態基本穩定。

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

（3）水源地水質經檢驗查明，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。礦泉水具低鈉水質特征、有適當的溶解性總固體、總硬度、pH 值，是一處優質飲用天然礦泉水。