如果你到過不同的溫泉區(qū)，你可能會感到迷惑不解：為什么有的溫泉清澈見底，有的溫泉一片混濁；有的溫泉清涼可口，有的溫泉苦澀不堪；有的溫泉氣味純正，使人心曠神怡，有的溫泉奇臭難聞，叫人掩面而逃。到底是什么因素造成溫泉水色、香、味如此大的差異呢？這得歸因于不同的溫泉水化學成分的不同。

溫泉水中溶解有各種各樣的化學組分，它們呈陽離子、陰離子、絡合離子和分子等形式存在于水溶液中。常見的陽離子有鈉、鉀、鈣、鐵、錳、鋁，另外還有氫離子。氫離子雖然濃度不大，卻具有腐蝕周圍礦物巖石（又稱圍巖）的能力，使溫泉水和圍巖長期接觸之下產(chǎn)生變化，巖石內(nèi)原有的大部分礦物可能完全分解消失，變成另外一種新的礦物。

除氫離子外，某些溫泉水也可能含少量鋰和氨，或含一些微量金屬如砷、鉛、鋅、汞、銅、銀、金等。

溫泉水中的同價離子之間的比例相當固定，有些比值與熱水溫度以及礦物之間維持一種規(guī)則和平衡關系，甚至可以利用地下熱水中的某些化學組分的含量與溫度的關系，測定深部熱儲的溫度。

世界上的溫泉為數(shù)眾多，溫泉水的化學組成也因地而異，變化極大。不過，我們可以根據(jù)溫泉中的三種主要陰離子（Cl--、HCO3、SO42）的相對含量將其劃分成以下四種類型：

1、氯化鈉型水。

氯化鈉就是我們?nèi)祟惿钪猩俨涣说氖雏}，所以可以把它們叫做鹽水。水中的陽離子主要是鈉、陰離子主要是氯。這種水嘗起來有咸味。它們常常是中性或微堿性的。水中一般富含HBO2、F、As、Li、Cs和SiO2。許多高溫熱泉常常排放這種類型的水。當有冷水摻合時，就變成氯化—重碳酸鈉型水；當冷水摻合很多時，就可變成重碳酸—氯化鈉型水。如果這種類型水含A很高，就形成砒石泉，有毒。

2、硫酸型水。

這種水的陰離子主要是硫酸根。再根據(jù)陽離子的差別，可以分為硫酸鈉亞型和硫酸鈣亞型。硫酸鈉亞型的水溫度比較高，它常常處在高溫泉區(qū)水流不暢的小水塘中，是由于地下熱水中的H2S在地表氧化形成，或是地熱蒸汽在接近地表時加熱地表冷水形成的。這種水是酸地熱蒸氣在接近地表時加熱地表冷水形成的。這種水是酸性的，而且就像硫酸一樣，有著強烈的腐蝕性。硫酸鈣亞型水的溫度比較低，它們化合成石膏，這種水嘗起來有澀味。

3、重碳酸型水。

陰離子中HCO3占絕對優(yōu)勢，它們也常是中性的或微酸性的。水中的氯離子含量很少，與氯離子有關的那些元素如F、Li、Rb、Cs、As、HBO2等的含量都很少。陽離子主要是鈉或鈣，有時鎂的含量也很高。在重碳酸型水中，如果鈉含量較高，水溫也通常比較高；如果鈣或鎂的含量比較高，水溫則比較低。如果碳酸水出現(xiàn)在現(xiàn)代火山區(qū)，它們常常是火山活動晚期的典型代表。碳酸水是一種珍貴的含氣體礦泉水，其中礦化度低的、含鐵的重碳酸鈣水為最珍貴的冷礦泉水。如俄羅斯的基斯洛沃德斯克的納爾贊泉、布里亞特泉和蒙古的阿爾善泉，我國遼寧皮口礦泉都屬于這種類型，它們常常是優(yōu)良的可供飲用的礦泉水。

4、混合型水。

除了上述三種基本類型之外，世界上有許多溫泉是屬于混合型的熱水，它們不是單純含有氯化物或碳酸氫鹽或硫酸鹽，而是同時含有兩種以上的鹽類，例如氯化物與硫酸鹽的混合或氯化物與碳酸氫鹽的混合，甚至也可以為氯化物、硫酸鹽和碳酸氫鹽三者的混合。如我國臺灣北投的酸性硫酸鹽—氯化物水，是由于冷的地下水稀釋深部酸性氯化物水而形成。

從溫泉浴療的角度來看，上述分類滿足不了人們的要求，故另有醫(yī)療礦泉分類方案。

節(jié)錄自《神奇的地熱》“院士科普”系列

作者：汪集 孫占學

出版社：清華大學出版社、暨南大學出版社

版次：2001年1月第1版

作者簡介：汪集院士，江蘇吳江人，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所研究員。目前任國際地熱協(xié)會（IGA）主席團成員、中國能源研究會地熱專業(yè)委員會副主任、中國科學院能源研究委員會委員等職務。1995年當選為中國科學院院士。