◇吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所 高 鶴 王思維 姜峰

通過對(duì)伊-舒斷陷盆地的地?zé)岬刭|(zhì)背景條件、地?zé)崃黧w水化學(xué)基本特征的初步分析，地?zé)崃黧w中具有多種有益于人體的礦物成分及微量元素等，依據(jù)《地?zé)岬刭|(zhì)資源勘查規(guī)范》對(duì)地?zé)崃黧w的水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，伊-舒斷陷盆地的地?zé)崃黧w為含偏硅酸的氟型理療熱礦水。并詳細(xì)的描述了地?zé)崃黧w的特點(diǎn)及理療熱礦水各種化學(xué)成分的理療作用。

地?zé)豳Y源是一種清潔、可直接利用、可再生的環(huán)保型能源，其優(yōu)點(diǎn)是無煙、無廢渣粉塵、減少碳排放等。被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、供暖、醫(yī)療保健、種植、養(yǎng)殖、旅游度假等諸多方面，與其他礦產(chǎn)資源及其他可再生能源相比，在開發(fā)利用方面具有明顯的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)。其開發(fā)利用越來越受到世界各國的高度重視，同時(shí)符合將地?zé)崮馨l(fā)展作為提升生態(tài)文明，推動(dòng)生態(tài)革命的中國地?zé)岚l(fā)展的總思路，地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃也為地?zé)崮荛_發(fā)提供基本依據(jù)[2]。

1 研究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件

伊-舒斷陷盆地大體走向?yàn)楸睎|向40°-50°，由伊通至烏拉街，夾持在大黑山和吉林哈達(dá)嶺之間，地貌類型為低凹的山間盆地。從構(gòu)造上來說，伊-舒斷陷盆地是中國東部最大郯-廬斷裂帶北段的一部分，主體是在海西期褶皺的基底上發(fā)育起來新生代含油氣的斷陷盆地，南北長約160km，東西寬約10-20km，面積約為2400km2。伊-舒斷陷盆地南北兩條邊界斷裂是控制盆地發(fā)育的主控?cái)嗔?，北支斷裂是依蘭-伊通巖石圈斷裂的一部分，主要控制著盆地的形成和演化。該斷裂為一走滑斷裂，線性特征明顯，延伸平直，斷裂面陡立。在盆地中部斷裂面較寬處，表現(xiàn)為斷面直立或傾向南東的正斷層，在較窄處該斷裂表現(xiàn)為逆斷層，傾向北西。南支斷裂帶主體為一延伸斷裂，在其延伸過程中具有平移性質(zhì)，它是在拉張應(yīng)力作用下，對(duì)盆地底部原先存在斷裂的追蹤和利用的結(jié)果。該斷裂的走向總體上呈NE方向，局部地段走向變化較大，該斷裂傾向北西，傾角多為30°-60°，該斷裂向南為東遼河斷裂所截，向北為第二松花江斷裂切斷（圖1）。

圖1 伊-舒斷陷盆地區(qū)域構(gòu)造圖

伊-舒盆地南北兩條邊界斷裂經(jīng)過漫長地質(zhì)活動(dòng)，二條斷裂逐漸下切，斷裂發(fā)育深度穿透莫霍面達(dá)上地幔，具體表現(xiàn)為沿?cái)嗔褞Оl(fā)育有一系列的火山噴發(fā)活動(dòng)。根據(jù)有關(guān)資料伊舒盆地莫霍面埋藏深度約為35-36km，位于莫霍面以下的上地幔層壓力約為21萬個(gè)大氣壓，溫度為400℃-3000℃，物質(zhì)處于塑性狀態(tài)，又稱為“軟流層”。伊-舒盆地南北二側(cè)的活動(dòng)性深大斷裂形成了地下深部地幔熱源與上部熱儲(chǔ)的熱力通道，溝通了古近系地層和上地幔之間的熱力聯(lián)系，為盆地內(nèi)地?zé)豳Y源的形成提供了必要的熱源基礎(chǔ)[1]。

根據(jù)以往地?zé)岬刭|(zhì)勘查資料顯示，區(qū)內(nèi)地層由老至新依次為古近系古新統(tǒng)奢嶺組、永吉組；古近系始新統(tǒng)萬昌組、齊家組；新近系中新統(tǒng)岔路河組；第四系中更新統(tǒng)荒山組和第四系全新統(tǒng)沖積層，熱儲(chǔ)主要賦存于新近系中新統(tǒng)岔路河組、古近系始新統(tǒng)齊家組和萬昌組中。

2 地?zé)崃黧w化學(xué)基本特征

地?zé)崃黧w在溫度、壓力等物理?xiàng)l件下，經(jīng)過與周圍巖石長期相互作用，溶解巖石中各類物質(zhì)，從而形成特殊的化學(xué)成分。地?zé)崃黧w和普通地下水一樣具有溶濾作用、混合作用和陽離子交替吸附作用，不過地下熱水的這些作用是在深循環(huán)和高溫、高壓等特殊地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行的，所以它的化學(xué)成分不同于普通的地下水。

區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)層處在相對(duì)封閉的地質(zhì)環(huán)境中，根據(jù)表1可以看出pH值8.34-8.57，地?zé)崃黧w呈堿性，陽離子以鈉離子為主，陰離子以重碳酸根離子為主，水化學(xué)類型為重碳酸鈉型。

表1 地?zé)崃黧w化學(xué)組分成果表

3 地?zé)崃黧w的特點(diǎn)

3.1 礦化度較高

地?zé)崃黧w水化學(xué)成分的成因是地?zé)崴c周圍巖石發(fā)生溶濾作用、混合作用和陽離子交替吸附作用的結(jié)果。水與巖石間的溶濾作用使得陽離子為Ca2+、Na+、Mg2+和 陰離子HCO－、SO2－、Cl－溶解與水中，當(dāng)混合作用發(fā)生時(shí)，不同層位地?zé)崃黧w中的Ca2+、Mg2+離 子與SO2－離 子沉淀析出，形成以HCO－和 Na+為主的地?zé)崃黧w，而受陽離子交替吸附作用的影響的地?zé)崃黧w以Na 型水為主，Na+離子毫克當(dāng)量百分比98.37%-98.69%。

3.2 氟與偏硅酸含量較高

地?zé)崃黧w中氟離子的來源可能是地?zé)崴芙饬瞬糠治炇V物，其次可能是溶解了其它富氟的粘土礦物所致。地?zé)崴衅杷岷砍ｋS水溫的升高而增大，是地?zé)崴匾臏貥?biāo)性組分，地?zé)崃黧w中偏硅酸來自地?zé)崴畬?duì)硅酸鹽或石英類礦物等硅質(zhì)物質(zhì)的溶解所致。區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w普遍富含偏硅酸，且表現(xiàn)出隨溫度增高而含量隨之增加的趨勢(shì)。

4 理療熱礦水評(píng)價(jià)及作用

使用溫泉養(yǎng)生的文化在中國歷史悠久，古代秦始皇為了療傷而修建“驪山湯”，也就此開展了溫泉養(yǎng)生的先河。屈原在《離騷》中寫到“浴蘭湯兮沐芳”，這也是反應(yīng)的利用溫泉來養(yǎng)生、療疾。古代著名藥物學(xué)家、醫(yī)學(xué)家李時(shí)珍在《本草綱目》中將溫泉細(xì)分為熱泉、冷泉、甘泉、苦泉，并說明了溫泉可以治療病癥及方法。

4.1 地?zé)崃黧w水質(zhì)評(píng)價(jià)

由表2可以看出氟離子含量為9.09-9.53mg/l，偏硅酸含量為36.47-39.45mg/l，由此可見地?zé)崃黧w氟、偏硅酸含量等化學(xué)特征及溫度較高的物理特征區(qū)別于區(qū)內(nèi)分布的其它地下水。綜上所述，伊-舒斷陷盆地?zé)崽锏責(zé)崃黧w屬于堿性，低-中等礦化度，水化學(xué)類型為重碳酸鈉型，為含偏硅酸的氟型理療熱礦水。

表2 理療熱礦水水質(zhì)評(píng)價(jià)表

依據(jù)《地?zé)岬刭|(zhì)資源勘查規(guī)范》（GB／T11615-2010）附錄E理療熱礦水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)地?zé)崃黧w水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果為伊舒001井[3]和 伊舒002井[4]地?zé)崃黧w為含偏硅酸的氟型理療熱礦水。

4.2 地?zé)崃黧w的理療作用

溫泉理療的功效主要分為三方面，一是依靠溫泉本身的溫度，二是在溫泉流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械沖擊作用，三是溫泉中所含的各種礦物成分。前兩方面為物理作用，而第三方面則是地?zé)崴?dú)特的化學(xué)作用。

物理作用：利用地?zé)崴臏囟瓤梢詳U(kuò)張血管、改善血壓、促進(jìn)體內(nèi)血液的循環(huán)、加速新陳代謝、使神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低、使人體的肌肉和關(guān)節(jié)放松，從而達(dá)到消除人體疲勞的效果。流動(dòng)的熱水對(duì)人的身體可以起到按摩的作用，對(duì)于長時(shí)間使用電腦等產(chǎn)生的肩膀僵硬、久站產(chǎn)生的腰酸腿痛具有一定的舒緩作用。

化學(xué)作用：地?zé)崴c普通地下水的理療作用不同點(diǎn)在于地?zé)崴兴牡V物成分，地?zé)崴梢酝ㄟ^兩種形式對(duì)人體產(chǎn)生作用，第一種是通過離子和化學(xué)成分進(jìn)入體內(nèi)所達(dá)到的理療作用、第二種是化學(xué)物質(zhì)通過附著于人體表面而產(chǎn)生對(duì)皮膚的刺激作用。

4.3 不同化學(xué)成分地?zé)崴睦懑熥饔?/h3>

具有理療價(jià)值的地?zé)崴侵杆兴牡V物成分、微量元素、氣體成分等達(dá)到或者超過規(guī)范要求的地?zé)崴?。礦物成分含量不同的地?zé)崴哂械尼t(yī)療價(jià)值也不同，不同類型地?zé)崴睦懑煿δ軘⑹鋈缦隆?/p>

（1）鋰。鋰可以調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)活動(dòng)，是有效的鎮(zhèn)定劑，能使人鎮(zhèn)靜、安神、控制神經(jīng)紊亂，鋰可置換替代鈉，預(yù)防心血管等疾病。還可以改善人體的造血功能、提高人體的免疫力等。區(qū)內(nèi)熱流體中鋰離子含量為0.061-0.36mg/l。

（2）鍶。鍶是人體骨骼和牙齒的組成成分，血管的功能和構(gòu)造也與鍶密不可分。鍶可以減少人體對(duì)鈉的吸收，促進(jìn)鈉的排泄。能夠促進(jìn)骨骼發(fā)育，骨骼愈合程度也可以通過觀察鍶的聚集度作為標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)內(nèi)熱流體中鍶離子含量為0.064-0.79mg/l。

（3）偏硅酸。偏硅酸是人體必需的一種微量元素，偏硅酸對(duì)心腦血管疾病、關(guān)節(jié)炎等具有一定的預(yù)防效果，對(duì)骨骼的生長、皮膚的健康度等有促進(jìn)作用，還能增加人體軟骨等結(jié)締組織的彈性，有利于骨骼鈣化和預(yù)防骨質(zhì)疏松。他也是天然的美容物質(zhì)，偏硅酸對(duì)于增加皮膚的彈性和保持彈性纖維組織的完整性都具有良好的作用。所以偏硅酸具有較高的醫(yī)療保健作用，區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w中偏硅酸含量為36.47-39.02 mg/L。

（4）氟。氟是自然界最活潑的鹵族元素，是人體中必需的元素之一，高濃度氟的地?zé)崴B(yǎng)生和保健的功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硫泉，氟除了能殺菌和消毒外，對(duì)關(guān)節(jié)炎、高血壓、風(fēng)濕病、偏癱等都有良好理療效果，而且還具有滋陰養(yǎng)顏、安神解乏的功效，區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w氟的濃度為8.60-9.52mg/L。

（6）溴。溴是人體重要的微量元素，多出現(xiàn)在血和垂體前葉。它是構(gòu)成生命組織重要的物質(zhì)之一，能抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并有鎮(zhèn)靜作用。區(qū)內(nèi)熱流體中溴離子含量為0.0058-0.94mg/l。

（7）碘。碘是生命體必須的元素，它能促進(jìn)生物氧化、控制蛋白質(zhì)的合成與分解、促進(jìn)糖和脂肪的代謝、促進(jìn)維生素的吸收與利用、增強(qiáng)酶的活性從而促進(jìn)生長發(fā)育。區(qū)內(nèi)熱流體中碘離子含量為0.036-0.23mg/l。

（8）偏硼酸。偏硼酸具有殺菌和消炎的作用，常用于治療各類皮膚病上。區(qū)內(nèi)熱流體中碘離子含量為0.42mg/l。

溫泉是一種自然療法，由于既能悠閑游玩，又能健身治病，所以現(xiàn)在的人們?cè)絹碓角嗖A于溫泉療養(yǎng)。浴療時(shí)化學(xué)物質(zhì)附著在皮膚表面，調(diào)節(jié)皮膚酸堿度；促進(jìn)人體新陳代謝，加速氧化還原作用；改善心血管疾病，浴療時(shí)通過血管擴(kuò)張從而降低血壓，對(duì)血液循環(huán)機(jī)能不良、動(dòng)脈硬化等均有防治功能；刺激神經(jīng)組織，可以治療神經(jīng)機(jī)能障礙，促進(jìn)神經(jīng)再生，對(duì)于神經(jīng)炎、肌肉癱瘓均具有一定的療效；治療慢性關(guān)節(jié)炎，可以通過改善關(guān)節(jié)軟骨的代謝從而消除疼痛恢復(fù)關(guān)節(jié)能力，對(duì)預(yù)防風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎也有一定療效[5]。雖然溫泉有治療疾病的作用，但是高血壓、心臟病患者，部分皮膚病患者、孕婦、飲酒、術(shù)后等不宜進(jìn)行溫泉浴療。

5 結(jié)束語

伊-舒斷陷盆地是我省主要地?zé)岙惓^(qū)和開發(fā)利用先導(dǎo)區(qū)。其中有多家企業(yè)已經(jīng)開發(fā)利用地?zé)岫嗄?。?jīng)過多年的勘查、研究及水質(zhì)分析，伊-舒斷陷盆地不僅蘊(yùn)含豐富的地?zé)豳Y源，而且其地?zé)崃黧w中含有多種對(duì)人體有益的微量元素和礦物質(zhì)，具有較好的理療作用。

（1）伊-舒斷陷盆地屬于中國東部最大郯-廬斷裂帶北段的一部分，是伊-舒斷陷盆地南北二側(cè)的活動(dòng)性深大斷裂構(gòu)成了地下深部地幔熱源與上部熱儲(chǔ)的熱力通道，溝通了古近系地層和上地幔之間的熱力聯(lián)系。

（2）從水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果來看，區(qū)內(nèi)地?zé)崴且匀転V作用為主，混合作用和陽離子交替吸附作用為輔的堿性、氟偏硅酸、低-中等礦化、重碳酸鈉型水。

（3）伊-舒斷陷盆地內(nèi)地?zé)崴匿?、鍶、偏硅酸、氟、碳酸鹽等含量均比較高，其中氟、偏硅酸達(dá)到理療熱礦水界限指標(biāo)，但是由于氟離子濃度超過飲用天然礦泉水界限指標(biāo)，因此，不宜作為飲用天然礦泉水直接飲用。

（4）由于區(qū)內(nèi)的地?zé)崴乃疁剌^高和水中各離子的含量較為豐富，具有很好的療養(yǎng)作用，所以區(qū)內(nèi)的溫泉具有良好的開發(fā)利用價(jià)值。