矿泉水的慨念及形成条件

一、矿泉水的概念

天然矿泉水是地下水的一种。水是由氢和氧原子构成的特殊物质,其分子式为HO。在自然界没有纯水存在。由于水分子结构的特征,当水与固体物质相接触时,就会使其全部或部分溶解。因此,水是良好的天然溶剂。地下水长期在地层深处的岩石空隙中渗流、循环,经历种种物力、化学作用,使围岩中许多物质不断地溶于水中,导致地下水矿化。由于围国岩成分、地下深部的温度、压力等地球化学环境的不同,导致地下水中的矿化物质成分和含量千差万别。人们通常将矿化度大于1g/L的地下水称为矿水,小于1g/L的称为淡水。当地下矿水沿着裂隙涌出地表成泉时,人们把这种泉水称为矿泉水。

矿泉水是矿水的天然露头。现在,矿泉水的利用不完全来于天然泉水;在没有矿泉露头的地方,可以通过钻孔成井,把矿水引出,加以开发利用,人们习惯上也称矿泉水。矿泉水含有一般水缺乏的锌、铁、锰等微量元素,还含有比较丰富的宏量元素或气体成分等。因此,它能补充人体所需的微量元素和宏量元素,调解人体的酸碱平衡,不言面喻,矿泉水应是以其矿化度、化学成分、气体成分、放射性成分区别于一般的地下水。

实际上,矿泉水本身就是天然的。为了与目前市场上出售的人为勾兑的“矿泉水”相区别,特别加上了“天然”二字。符合矿泉水条件的地下水源是有限的。因此,人们视天然矿泉水为一种珍贵的矿产资源。

饮用天然矿泉水不同于市场上的矿化水、矿泉湖水、纯净水(纯水、超纯水、太空水、蒸馏水、无离子水、活性水或活化水)等。

多年来，*各国对矿泉水的定义各有不同的意见,大多数的国家对天然矿泉水仍保持着普遍采用的定义,内容如下：

(1)是从地下水资源矿脉的若干天然露头,或经人工钻探成井开发出来的水源

(2)水中含有天然无机盐在1000g/L以上,或者含游离二氧化碳在250mg/L以上者;

(3)对人生理上具有有益健康的特性;

(4)其化学成分、感官指标、细菌指标应符合*卫生组织饮用水的国际标准。简言之,矿泉水是特定地质条件下的深层地下循环水天然露头,或经人工钻探成井开发出来的水源,含有一定量的对人体健康有益的微量元素或其它矿物成分、气体成分,而其它化学成分、流量,温度等动态相对稳定。

二、形成条件

矿泉水是特定地质条件下的产物,是水和岩石矿物相互作用下形成的。矿泉水可分为淡泉水和盐类矿泉水两类,是以水中含盐量的多少来划分。

矿泉水来源于地下深处,其形成条件极为复杂,由于各种地质因素及地球化学环境的影响不尽相同,导致地下所含矿物成分与种类也千差万别。综合起来,它要受地质构造条件、岩石地球化学条件、水文地质条件以及水岩作用条件等的控制。这些控制条件因素都是互相关联而又不能分离的。

1、地质构造条件

矿泉水是特定条件下的产物,它是水与若石、矿物相互作用下形成的特定地下水。由于地球不停地运动,火山喷发、岩浆活动、造山运动、沉积剥蚀,导致地球表面裂痕、空洞渗入地下深处。在这些特定地质条件下,导致地下水具有独特的化学特性。一般而言,地质构造复杂,断裂构造发有,断裂活动规模较大,错断、沟通不同岩层,这都为地下水的储存、运移和富集提供了有利的空间。贮存矿泉水的断裂带有的是裸露,有的是被覆盖层所覆盖,具有封闭性。地下水沿断裂带向深部循环,对围岩产生水岩交换作用,导致多种矿物质溶于水中形成矿泉水。

2、岩石地球化学成分

由于水文地质和溶滤作用条件的差别，从而形成不同类型矿泉水。岩石的地球化学条件是决定矿泉水物质来源和类型的基础。

3、水文地质条件

水文地质条件与矿泉水的形成有着密切的联系。矿泉水外给来源地对矿泉水有重要影响；

1)大气降水入渗水,一般矿化度较低,矿泉水动态受降水影响明显,宏量和微量组分有丰水期低,枯水期高的特点。

2)地下水径流或深部断裂补给,断裂带脉状和层间水灾径流过程中和较好的封闭环境下,通过水岩作用,使围岩中的部分矿物质溶于水中形成矿泉水。

3）沉积盆地深部,补给条件差,径流泻缓,处于停泻状态。沉积物中多种微量元素及钾、钠钙、镁、氯化物等在封闭条件良好的还原环境下保存下来,通过水岩作用溶入水中,形成矿化度较高(一般>1.0g/L)的氯化物型碘、锶矿泉水,其动态除受地下水开采影响外,自然条件下都相对稳定。

4、水岩作用条件

水岩作用包括溶氯、溶解和离子交换,它是一种复杂的物理化学过程。水岩作用的强弱与围岩化学成分,径流条件和作用过程条件有密切关系,都能直接影响矿泉水的物理性质与化学成分。

1)岩性的影响

水中化学组分的主要物质来源于岩石矿物化学成分,对矿泉水的形成具有重要影响。根据岩石地球化学条件,可分作为碳酸盐岩和非碳酸盐岩两类

2)岩石风化作用的形成

岩石风化程度对水岩作用又有较明显的影响。一般风化程度低,不利于元素迁移,因此矿化度低,含量也低;风化程度较高,增强了元素迁移能力,有利于水岩作用,因而水的矿化度较高,含量较高。