第四节 地下水

知识类型: 析出资源
查看原文
内容出处: 《福建省志·地质矿产志》 图书
唯一号: 130020020230006358
颗粒名称: 第四节 地下水
分类号: P617.257
页数: 7
页码: 126-132
摘要: 本文记述了福建省已发现硫铁矿床主要分布在浦城屏峰、政和王母山、政和铁山等地,规模较大。磷矿尚未找到大型矿床,但已发现6处矿点,成因类型有沉积变质或沉积变质热液型和岩浆岩型。此外,还有永安李坊的重晶石矿,属于沉积变质型。
关键词: 福建省 矿产 金属矿产

内容

一、地下水资源
  省内地下水多为基岩裂隙水,仅零星分布着第四系松散堆积孔隙水(约为7000平方公里),及碳酸盐岩岩溶水(约2775平方公里)。经计算地下水天然资源量为179亿立方米/年,其中基岩裂隙水为164亿立方米/年,碳酸盐岩岩溶水8亿立方米/年,第四系孔隙水6.8亿立方米/年。虽然基岩裂隙水资源量巨大,但因其迅速排入地表水中,故大部分无开采意义,仅局部构造裂隙水可作为城镇饮用水源开采使用。
  已勘探的地下水资源有龙岩盆地,勘查面积70平方公里,求得天然资源量21.1万立方米/日。三明盆地勘查面积6.25平方公里,求得天然资源量3.0万立方米/日。永安盆地勘查面积6.25平方公里,求得天然资源量6.07万立方米/日。连城盆地勘查面积56平方公里,求得天然资源量2.37万立方米/日。福州盆地勘查面积68.2平方公里,求得天然资源1.85万立方米/日(淡水)。仙游盆地勘查面积43.88平方公里,求得天然资源0.47万立方米/日。平潭岛勘查面积73.7平方公里,求得天然资源4.70万立方米/日。惠安赤湖勘查面积2.156平方公里,求得天然资源0.13万立方米/日。惠安崇武勘查面积3.50平方公里,求出天然资源0.09万立方米/日。漳州(市区)勘查面积7.0平方公里,求得天然资源0.17万立方米/日。厦门市灌口、杏林、集美地区,勘查面积1.6平方公里,求出天然资源0.06万立方米/日。南安石井勘查面积2.5平方公里,求得天然资源量0.06万立方米/日。厦门岛勘查面积4.65平方公里,求得地下水天然资源是0.31万立方米/日。古雷半岛勘查面积8.57万立方米/日,求得天然资源量0.41万立方米/日。东山岛勘查面积39.8平方公里,求得地下水天然资源量3.02万立方米/日。福安赛岐勘查面积2.5平方公里,求得天然资源0.06万立方米/日。福州市西湖—马鞍山,面积2.31平方公里,求得开采资源2440立方米/日。
  除了上述较大面积的供水水源地勘探之外,自50年代以来的四十余年中进行了大量的供水勘探工作,包括国防工程、部队驻地、工矿企业及乡镇居民区地下水源勘查数百处。
  福建省水资源分布不均匀,供需矛盾突出。沿海地带特别是连江县以南的滨海县市是最缺水的地区,却是经济最发达的地带,人均占有的水资源量低于全国平均水平。且年际地表水量变化大,水旱灾害时有发生,地表水主要是过境流量。而地下水资源分布同样是不均匀,需水地带地下水亦缺,如红土台地、突出部及岛屿,地表水地下水都贫乏。全省总的供水对策是以地表水为主,地下水为辅并且主要用于饮用水源。
  二、地下热水
  福建开发利用地热资源首先从开发利用温泉开始,温泉利用已有一千多年的历史。对于温泉的调查研究还是20世纪40年代以后,主要有:民国29年(1940年)林调馨《福州温泉水的分析与研究》,1956年章鸿钊《中国温泉辑要》简要记述福建省50余处温泉,1959年林观得《福建温泉点》。1959年为了开发福州温泉,福建省水文地质队首次在福州开展地热勘探工作,求出第四系浅层地下热水2万立方米/日。1970年福建省水文地质队对全省温泉进行调查,查明全省共有温泉点144处。1971年,省计委将在南靖汤坑拟建地热电站的计划下达给龙溪地区(漳州)和南靖县,为此省水文地质队开展南靖汤坑地热勘探工作,提交地下热水资源可采量4000立方米/日。1972年福州地热列入国家规划项目,福州地下热水勘探工作持续到1984年完成,求出可采地下热水资源9800立方米/日(72℃)。1987年福建省第一水文地质队进行漳州市地热详查工作,求出地下热水开采资源量7598立方米/日,发现井底最高水温121.5℃,居全省之冠。
  福建是温泉出露较多的省份之一,经系统调查,1988年底,全省泉水温度大于20℃而又有特殊化学成分者206处,大于30℃.以上的温泉188处,居全国第四位,其中大于80℃的温泉有11处。福建省温泉情况详见附录七。
  (一)温泉分布
  主要分布在闽江以南大约北纬26°30′以南,该线以北仅在邵武、浦城、建瓯等地发现少量低温(30℃左右)温泉。温泉一般出露在地形低洼处,如山间盆地、河床两侧一级阶地、河漫滩上,有的亦出现河床中,常年被流水淹没。出露标高低,最高为520米左右。多数直接自第四系砂砾层,土层中涌出,极少数自基岩裂隙涌出。温泉点分布自北而南,由西向东,即由内陆山区至滨海,密度逐渐增大。80%的温泉分布在闽清—永定一线以东,其中以南靖至厦门一带最密集。温泉出露点与地震震中分布有明显的一致性。地震对温泉的变迁以及水温水量动态变化影响较明显,如民国7年云霄大地震后在火田溪口地方即涌出温泉,至今长流。
  (二)地质条件
  温泉出露处基岩多为岩浆岩,其中花岗岩占57%,火山岩占30%,沉积岩占13%,变质岩地区很少出露温泉。温泉出露明显呈方向性,一般多呈北西和北东排列,宏观上看显然与地质构造有关。温泉主要分布在福州-顺昌北西构造以南,较高温度的温泉又多分布在永定-闽清北东向构造以东地区。温泉与新构造差异性升降幅度、速度延续性密切相关。
  闽东南沿海地区,新构造运动表现为持续上升区,上升时间长,幅度大,速度快,平均每年以2.5mm速度上升,地表出露大面积深源混熔花岗岩。从其出露与形成深度考虑,其形成后至少上升3公里以上,故区内温泉出露多,温度亦较高。但滨海平原和红土台地区例外,因平原第四系地层沉积厚度较大,属局部下降区;红土台地虽然属上升区,但上升速度较慢,地质史上属较稳定地段,故温泉甚少出露。九龙江河口处的厦门-漳州一带属新构造运动强烈地区,其垂直形变平均每年在5mm左右,第四系同一地层界面在九龙江南北岸出露标高相差可达100米以上,故该地区是福建省近代中度地震频繁发生区,也是较高温泉分布区。
  闽东北沿海地区,新构造运动以下降为主,宁德以南微有上升,最大处可达3mm/年,地表火山岩广布,花岗岩露头少,上升量少,因此温泉出露甚少。
  闽西北地区,该区属大面积稳定上升区,垂直形变水平梯度甚小,古老变质岩广泛出露而剥蚀,故少温泉,更无较高温度的温泉出露。
  闽西南地区,新构造表现为差异上升区,垂直形变水平梯度较大,第四系地层厚度变化大(单厚10~90米),温泉出露较多。
  温泉与环状构造有关,据卫星照片分析,福建有很多以古火山口为中心的环状构造,较大的如永泰-福州、永定-诏安、永安环状构造。其周围分布的温泉约占全省温泉数的二分之一。环状构造在垂直形变表现为上升区,可能与岩浆活动有关。当环状构造与北西向构造、北北东向构造复合则往往成为较高温度温泉的分布区。
  (三)温泉动态
  在自然条件下,温泉动态(水温、水量等)一般比较稳定,水温年变幅仅1~2℃,水量与水位一般在雨季增大,枯水期减少。一般认为温泉与新构造运动关系密切,因此有些温泉的水温水量常因地震和新构造运动影响而发生剧变。原有温泉现已消失七处。如沙县洛阳、连江马鼻、平潭蜈蚣岭、武平双鹰山、尤溪汤川、德化上涌、闽侯雪峰禅院等,在县志上均曾记有温泉出露,但现已消失。另据访问原有温泉现已消失者四处:长汀城关、德化城关、闽侯吴厝、闽侯古城。原来温度高,现在温度变低的有三处:南安汤泉、东田、闽清梅埔。另连城新泉、仙游济川、上杭背排、官下,长泰坊洋、汤内、陈巷、古农等水温也稍降低。近年温泉水温增高者三处。有清流余坊月汤、云霄火田溪口(民国7年大地震后涌水)和云霄孙坑等。原温泉出露点发生位移者四处,有古田廖厝温泉向南东方向移动500米,漳州金狮温泉向南东方向移动150米,云霄院前温泉向南西方向移动200多米分两处出露,厦门中宅温泉已枯。各地温泉动态变化经常性的影响主要为自然因素和人为开采因素。一般在丰水期,水温降低,矿化度降低,地下水位升高。人为开采影响程度随开采强度而变化。此外,温泉钻孔中(如福州、南靖汤坑等)还发现水位与地震和月球引力作用有密切关系。如福州ZK₅孔反映最明显。该孔水位变化曲线每昼夜有规律出现两次升降,形成类似正弦曲线的两对峰谷,且峰谷每天有规律地往后推迟半小时,在一月之中,农历初一和十五水位峰谷变差大,初八和二十三水位峰谷变差小。每月水位变幅由大到小,然后由小到大重复两次,多年观测均如此长期循环反复。此外该孔对全球性七级以上地震有反映,据1984年观测七次地震,震级五级左右均有反映。南靖汤坑ZK₂孔水位每天有节奏性变化都有两个波峰与波谷,其出现时间每天往后推移40分钟,另在农历初一和十五水位呈锯齿状,变幅最大达0.17米,农历初七和二十三前后,水位曲线舒缓,变幅小达0.03米,在ZK₂孔自记水位仪记录水位与地震关系密切,1972年1~6月外海有几次6.5级以上地震发生,地热水位均有突然波动。
  (四)温泉水化特征、温度与流量
  1.水化特征
  矿化度:福建温泉矿化度大多数小于1克/升。温泉水中pH值、二氧化硅、氟等含量均较高,大部分为淡硅酸水,水质以重碳酸钠为主,沿海有20余处矿化度大于1克/升的氯化钠型水,闽西南有矿化度大于1克/升的重碳酸盐型水。此外,还有少量硫酸盐类水(芒硝水)。温泉中常见有气泡逸出,气体以氮为主,占88.1%~99.8%,次为氧占0.1%~0.7%,氢占0~6.95%,溶解气体中氮占69.3%~99.58%,其次为氧占0.42%~29.86%。福建温泉有些含二氧化碳、硫化氢和放射性氡,有的达到医疗矿水标准。
  2.温度
  全省温泉平均温度为51℃,钻孔最高温度121.5℃(漳州),天然温泉最高温度89℃(德化南埕),其中大于80℃者占6%,60~80℃占24%,40~60℃占43%,小于40℃占27%。地下温度根据SiO₂化学温标计算结果如下:全省平均地下温度为114℃,其中花岗岩平均温度为118℃,火山岩类平均为117℃,沉积岩类小于100℃。根据地热梯度,花岗岩类中在2000~3000米深度即可达到这一数值。沉积岩区则须4000~5000米深度。地热梯度值:沿海花岗岩正常值为1.3~5.2℃/100米,异常区3.1~16.6℃/100米;火山岩正常值小于3℃/100米,异常区3.1/100米。山区中石灰岩小于1~1.5℃/100米,异常区1.6~4.2℃/100米,红层小于l℃/100米,其它沉积岩0.4~2℃/100米,异常区2.3~3.2℃/100米。
  3.流量
  全省188处温泉(除4处无资料外),流量小于5升/秒者占70.7%(小于1升/秒占16.4%),5~10升/秒者占8.5%;大于10升/秒者占20.7%。全省温泉平均流量7.6升/秒,总流量约1436升/秒;总水热热流值约为5.11万千卡/秒,约相当于每年23万吨标准煤。
  (五)地热资源
  按全省188处地下热水计,深2000米内全省地热资源粗略估算达43200或53160×1018焦耳,相当于14744或18143亿吨标准煤。其中具有经济意义的水热区域为339×1018焦耳,相当于115亿吨标准煤。在已知的188处水热异常区只有38.3×1018焦耳,相当于13亿吨标准煤(异常区域按62.3平方公里计)。在可能的水热异常区(面积约560平方公里),地热资源298.8×1018焦耳,相当于102亿吨标准煤。现在温泉及热水钻孔总涌水量约1436升/秒(其中钻孔开采量约500升/秒),相当宁23万吨/年标准煤,如果全部采用深钻井开采估计能达170万吨/年标准煤,可能水热异常区开采量估算可增加8倍,现在实际利用的水热型资源不足10.8万吨/年标准煤。
  三、矿泉水
  福建省矿泉水资源丰富。全省已知的温泉大都含有硅酸、碳酸、氡等元素,达到矿泉水标准,饮用矿泉水是一种天然的饮料,遍布全省各地,以硅酸矿水居多,在闽西南的永安、上杭、清流、长汀等地还发现珍贵的碳酸矿泉水。已查明并通过省级、国家级鉴定的矿泉水15处,其中有8处已建矿泉饮料厂。
  (一)碳酸矿泉水
  碳酸矿泉水,系指水中游离二氧化碳含量大于或等于250毫克/升的地下天然矿水。当其他有害元素和卫生指标达到规定标准时,则可作为饮用矿泉水,俗称天然汽水。当CO₂大于1000毫克/升,则为医疗矿水。现已查明碳酸矿水11处,主要分布在三明、龙岩两地(市)。个别在沿海出露,如闽清、龙海等地。
  碳酸矿水水质类型主要为重碳酸钙(钠)型或重碳酸钠型水,个别为硫酸-重碳酸钠或氯化钠型水。水质呈弱酸性。pH值均小于7。其硬度普遍较高。现有碳酸矿泉水中永安贵湖和上杭粮丰(又称九州)两处已经国家级鉴定。清流嵩溪待鉴定。其中,永安市是碳酸水集中区,县志上记有“洗心泉”,“汲水煮药疗病者无数”,表明此水可治心脏病。
  (二)氡水
  氡是地壳中放射性元素镭衰变形成的一种无色无味的气体,其溶解于水达到一定标准形成氡水。目前国家颁发的饮用矿泉水标准中未有氡水名称(氡仅作为参考指标),但医疗矿水中曾规定地下水中氡含量超过111贝可/升即命名氡水(中国医疗矿泉水分类修订方案,1981),大于47贝可/升即有医疗价值。在地理分布上,沿海较多,闽西、闽北偏少。在61处氡水中有冷氡水45处。热氡水16处29个点。按放射性强度分为三级:强放射性水5处,中等放射性水8处,其余为弱放射性水。
  冷氡水:冷氡水水质多为重碳酸一钠、钙型。水温17~25℃,固形物含量小于0.2克/升。平均水中氡含量为365.8贝可/升。多数水点(40处)偏硅酸含量大于25毫克/升,钻孔揭露之偏硅酸一般均大于50毫克/升,此外有的还含有锶、锌等微量元素。
  热氡水:在全省16处热氡矿水中有温泉9处,地热钻孔7处20个点(其中福州11个点、漳州4个点)。热氡水水质类型复杂,常与硅酸、碳酸、芒硝、食盐水等形成复合型矿水,偏硅酸含量一般大于50毫克/升以上,平均水中氡含量为373.97贝可/升。全省热氡水中有碳酸氡水一处(上杭粮丰),食盐氡水四处(漳州师范学校、莆田广化寺、同安东山、闽侯宏屿);芒硝氡水一处(闽清梅塘)。
  氡水医疗作用:能治病的初步统计达97处,其中不少是氡水,如老鸦井、万寿仙水、虎乳泉“常取泉炼药逾年不坏”;又如同安梵天圣泉“冷泌心脾,能疗暑毒”;莆田梅井“饮梅山之井者无废疾”,其含氡达293贝可/升。著名的罗源圣水寺之仙源泉(玉壶井)“宋元丰时疾者饮之多愈,元至正年间,明隆庆年间先后再验”,历三朝均做了试验。此外未见记载但民间传说能治病的如宁德虎贝留田泉氡含量为111贝可/升,福州登云泉含氡217贝可/升,曾传说饮之无病,如今已作为饮用的矿泉水开发。另现代研究表明氡含量超过一定范围于人体健康不利。
  (三)硅酸水
  硅酸矿水系指水中偏硅酸含量大于25毫克/升的矿水。经初步调查偏硅酸达标共有611处。按水点数量看居各类矿水之首。在地理分布上以闽南、闽中较密集,闽北则较少。硅酸水出露以侵入岩裂隙含水岩组居多,火山岩地区次之。偏硅酸含量受地质、水文地质条件影响,在福建省东南部及地热异常区含量一般均较高。过去县志上记载的名泉名井很多属硅酸矿水,其化学特征如下:
  水质类型:硅酸水水质以HCO₃-Na•Ca或HCO₃-Ca•Na为主,沿海出露有Cl-Na型和Cl•HCO—Na型水,个别地方出露硫酸盐水。
  矿化度:山区硅酸矿水,因迳流条件好,矿化度低,一般小于0.2克/升;沿海地区矿化度稍高,其中热硅酸水很多大于1克/升。莆田涵江热水矿化度高达23.76克/升。
  pH值:冷硅酸矿水呈弱酸-中性,pH值一般在6~7之间,沿海地区呈中性。热硅酸矿水以碱性为主,pH值一般在7.5~9之间,碳酸含量高时则呈弱酸性。
  总硬度:硅酸矿水的总硬度与其矿化度成正比,矿化度高,硬度也大。一般出露于碳酸盐岩和红层中的水总硬度较大,可达1.5~5毫克当量/升,呈软一微硬水;出露于其他地层的水均为软一极软水。
  硅酸水中含氡及微量元素锂、锶、锌等。冷硅酸水中锂一般为0.01~0.03毫克/升,锶含量一般为0.03~0.25毫克/升;热硅酸矿水中锂含量较高,有14处大于0.2毫克/升,锶含量一般为0.203~3.36毫克/升,最高达59.52毫克/升(漳州中医院),多形成复合矿水,其中已经过省级和国家级鉴定的饮用硅酸矿水达15处。包括碳酸、硅酸水2处。有多处已进行评价,待鉴定的尚有:周宁、三明师专、政和东平、福清酒厂、仙游度峰、福安赛岐、武夷山市、云霄三坪、漳州天宝、诏安八公山、龙岩万安、光泽城关等十余处。
  (四)其他矿水
  1.锌水
  饮用锌矿水系指锌含量限制指标在0.2~5毫克/升的地下矿水。经初步调查,全省在183个分析样品中,锌达标的11处13个点,锌水中锌含量为0.2~2.64毫克/升,水质类型主要为碳酸钠(钙)型,矿化度小于1毫克/升,水质呈弱酸至中性,少数为氯化钠型。由于锌含量受外界条件影响,变化大,因此已命名的锌矿泉水均需重新鉴定。
  2.锶水
  当水中锶的含量在0.2~5.0毫克/升时,可达饮用锶矿泉水标准。已发现锶达标73处,其锶含量一般在0.2~4.7毫克/升,水质以重碳酸盐型为主,矿化度一般均小于1毫克/升,且多为复合型矿水,单纯锶水目前仅有两处(龙岩15A泉0.54毫克/升,永定高陂鲜水塘0.46毫克/升)。有些地下热水中锶含量较高,特别在漳州、莆田氯化钠型热矿水中,锶平均含量35.99毫克/升,最高达59.52毫克/升(漳州中医院)。
  3.锂水
  水中锂含量达0.2~5.0毫克/升,即达饮用锂矿泉水标准。在208个样品中,目前仅有上杭粮丰一处锂含量0.84毫克/升。此外尚有24处地下水中锂含量达到饮用矿水标准,因“三氮”污染和氟超标而不能饮用。热矿水中锂含量也较高,一般大于1毫克/升,可作为医疗矿水利用。
  4.硫化氢水
  硫化氢水是一种宝贵的医疗矿水,水中总硫含量大于2毫克/升。目前硫化氢矿水仅发现安溪上汤一处,为医疗热矿水,泉水温度87℃,硫化氢含量为1.96~2.64毫克/升,水质类型为重碳酸硫酸盐型,pH值8.2,该热矿水中还含有硅酸、锶、氡等成为复合型矿水。在漳州、平和、南靖、华安、同安一带热矿水中硫化氢含量均大于1毫克/升,亦具有一定的医疗作用。
  5.盐类矿水及其它
  除前述外,矿化度大于1克/升的盐类矿水有44处,其中氯化物矿水26处,多在沿海地区,重碳酸盐矿水11处常与碳酸水重合,硫酸盐矿水5处,温度大于34℃,而无其它元素的淡矿水19处。硅酸淡矿水约149处。此外还有铁水(∑Fe>10毫克/升)2处,碘水(Ⅰ0.2~1.0毫克/升饮用,>5毫克/升供医疗用)5处,多在红层中。溴水(Br≥l毫克/升饮用,>25毫克/升供医疗用)2处,多在沿海地区。砷水(As>0.7毫克/升)1处,硒水(Se0.0l~0.05毫克/升)一处。
  6.肥水
  肥水是一种含有较高氮素的天然农用矿水,可直接施用于农作物,是一种天然肥料。在连江、闽侯等县曾有零星发现。1987年在闽侯县潘洋村一口水井中发现富含铵离子的肥水。该水井深80余米,日出水量达1200多吨,可灌田460亩。经水质化验每升中含铵(NH₄)离子52毫克,约相当于每吨水中含尿素101克。

知识出处

福建省志·地质矿产志

《福建省志·地质矿产志》

出版者:方志出版社

本志重点记述清宣统三年至1990年福建省地质矿产事业的发展变化情况。由概述、专业内容共三章18节及有关图、表组成。

阅读

相关地名

福建省
相关地名