黑龙江五大连池天然矿泉水的形成特征与资源保护

张伟

摘  要：本文在介绍五大连池自然保护区特殊的自然环境和火山地质背景基础上，分析了五大连池天然矿泉水的形成条件、资源现状和分布特征，并从地方政府规划、依法依规保护和做好矿泉水资源生态补偿等方面探讨了保护策略。

关键词：矿泉水;形成特征;资源保护

五大连池国家级自然保护区位于黑龙江省中北部，从200多万年至300年前先后喷发了14座火山，第四纪以来频繁的火山活动造就了该区域独特的地质环境。火山喷发作用形成了火山锥、熔岩台地、火山堰塞湖等地质遗迹;伴随火山喷发的气体活动使该区地下水矿化，形成了珍贵的矿泉水资源。本文通过分析五大连池自然保护区水文地质和矿泉水资源现状、成因、特征及其规律，研究地质环境与独特自然资源的联系与作用，以便对其进行更好的保护、开发和利用。

1 自然环境和地质背景

1.1 自然环境

五大连池自然保护区位于小兴安岭山地与松嫩平原接壤的岗阜状高平原地区。区内最高海拔标高600m，最低海拔标高248m。气候属中温带大陆性季风气侯区，冬季严寒漫长，夏季凉爽短促。根据五大连池市气象观测站资料，多年平均气温为0.5℃，最低气温在一月份，多年月平均最低气温为-24℃，最高气温在七月，多年月平均最高气温为21.1℃。多年平均降雨量为514.3mm，雨期一般集中在6-8月份。多年平均蒸发量为1217.9mm。多年平均相对湿度为69.2%。全年多西北风，结冰期为10月初至翌年5月初，无霜期为121天。最大冻结深度2.47m，并有岛状多年冻土。

五大连池自然保护区内水系较为发育，主要河流有讷谟尔河、引龙河、固西河、石龙河、张通世沟、药泉河等。

1.2 地质背景

五大连池地区位于兴安岭-内蒙地槽褶皱区小兴安岭-松嫩地块的松嫩中断（坳）陷带内，其东侧约30km为北东向孙吴地堑，南侧20km为讷谟尔河东西向断裂。北东向断裂为主要构造，为继承断裂，直至第四纪时期仍有活动。由于断裂的控制及岩浆的侵入，形成了花岗岩隆起和凹陷构造。保护区内地层，从老至新主要有下寒武系、上白垩系、第四系。

保护区保存有中国最典型、最集中、最完整的火山地质遗迹，被誉为“天然的火山博物馆”、“打开的火山教科书”。保护区内的地质遗迹资源可分为火山地貌地质遗迹、水文地质遗迹和沉积地质遗迹。

2 矿泉水资源形成条件和分布特征

五大连池自然保护区内水文地质条件，根据含水岩组（体）岩性、埋藏条件、水力特征，将工作区划分为第四系松散砂砾石孔隙潜水含水岩组、第四系玄武岩孔洞裂隙潜水含水岩组、白垩系砂砾岩孔隙裂隙承压水含水岩组、寒武系变质岩裂隙承压水含水岩组和燕山期及印支期花岗岩裂隙承压水含水岩体。特殊的地质环境形成了成分复杂、品质优良的五大连池矿泉水。其主要与火山喷发及期活动特征、地层、地质构造、水文地质条件等具有紧密的关联性，为五大连池矿泉水的形成创造了条件。

2.1 矿泉水资源形成条件

五大连池矿泉水与火山喷发及其活动特征具有紧密的关联性。五大连池火山喷发集中在第四纪的三个时段，即中更新世焦得布喷发期、晚更新世五大连池喷发期和全新世老黑山喷发期。最近的喷发发生在1719年到1721年，喷发的结果分别形成了老黑山和火烧山及其石龙台地。火山活动，特别是岩浆活动，释放大量的气体溶于地下水中，为五大连池矿泉水的形成创造了条件。

五大连池矿泉水还与地层条件、地质构造、侵入岩体具有紧密的关联性。五大连池地区地层从老至新主要有上元古界上部固安屯组、白垩系上统嫩江组、第三系上新统孙吴组和第四系，总厚度达600米，是矿泉水贮存和运移的主要条件。此外，五大连池地区可见有花岗岩类侵入及多期脉岩侵入，面积较大，在药泉山及火烧山一带埋藏较浅，是五大连池碳酸型矿泉水形成重要因素。经钻探证实，五大连池地区断裂构造、凹陷构造、隆起构造比较发育，是五大连池矿泉水产出、分布的重要原因。特殊的水文地质条件和地下水的赋存是五大连池矿泉水形成的直接条件。五大连池地区含水岩组可分为孔隙潜水、孔洞裂隙潜水、孔隙裂隙承压水、变质岩裂隙承压水、花岗岩裂隙承压水。

2.2 矿泉水资源分布特征

五大连池保护区内地面出露的矿泉共有110处380多个泉眼，年自涌量在2000万吨以上。泉水的出露主要受地貌条件的控制，大多分布在熔岩台地边缘的地势相对低洼之处;此外还有部分泉水的出露受断裂构造的控制，出露于断裂带附近。整体分布可分为五区三带。五个矿水区是药泉山重碳酸盐～碳酸矿水区、东焦得布山重碳酸盐～碳酸矿水区、火烧山碳酸矿水区、尾山碳酸矿水区、宝龙泉氡矿水区。

保护区矿泉水资源丰富，矿水成分复杂，大多数天然出露的泉水都有多种矿物成分达到饮用天然矿泉水和医疗矿泉水的标准。按一种成分达到矿泉水标准可分为重碳酸盐矿泉水、碳酸矿泉水、氡矿泉水、偏硅酸矿泉水、锶矿泉水等类型。其中，药泉山重碳酸盐―碳酸矿水属于复合型矿水，不仅矿化度和游离CO2含量达到矿泉水标准，同时偏硅酸、铁、锰和锶含量也都符合矿泉水标准，是五大连池自然保护区最珍贵的矿泉水类型，也是五大连池赖以闻名世界的矿泉水类型。

3 五大连池矿泉水资源保护

五大连池自然保护区被称为“矿泉水之乡”、“中国矿泉城”，其特殊的矿泉水是区内重要资源，保护开发矿泉水资源意义重大。

3.1 地方政府应科学研究规划，协调好保护与开发的关系

保护区应尽快编制矿泉水保护与开发利用规划，根据区内水文地质条件及矿泉水点、水源地的分布情况，分三区保护，分别为严格保护区、限制区及监察区。按规划发展矿泉水产业、生态林业，生态农业，维系生态系统平衡。对矿泉资源进行深入调查，对各类矿泉水的理化性质、储量等方面展开深入研究，明确各自涌泉的可开采量在科学调研论证基础上进行开发。正确认识和处理好水资源开发利用与生态环境保护之间的关系，切实把生态资源更好地转化成生态资本。

3.2 应依法依规做好矿泉水水源周边生态保护

五大连池自然保护区地下水的补给源为大气降水和地表水，矿水的补给一部分来自大气降水和地表水，一部分来自地下水。因此矿水补给源水质质量好坏与自然保护区的地表环境息息相关。因此，对五大连池自然保护区生态环境的恢复和保护，就是对矿泉水补给源的最好保护。依据黑龙江省人大出台的《黑龙江省五大连池世界地质公园保护条例》，继续推进五大连池湖泊沿湖1000米范围内、熔岩台地200米范围内、矿泉水带上所有建筑搬迁，耕地全部退耕。争取国家良好湖泊保护、水源地保护资金，完善重要泉眼和饮用水源保护区周边的保護设施。

3.3 应明确政府和企业的责任，促进可持续发展

应合理确定政府和企业的边界，明确矿泉水开发企业水源地保护的责任。同时，探索建立区域矿泉水开发生态补偿机制，将矿泉水生产带来的部分收入在分配，促进天然矿泉水水源地的保护和当地的可持续发展。