各種巖石中鍶的含量不同(表6.8)。這些礦物中含鍶礦物的溶解,可能使地下水中含有微量的鍶。
表6.8巖石中鍶的平均豐度(單位:mg/kg)
(根據劉慶軒等,2004年)
鍶鹽的溶解度相對較小,在富鍶地層中能否形成鍶礦泉水取決於水的侵蝕性、溫度、pH值、造巖礦物的風化破碎程度、水的交替強度等。(劉清玄等,2004)。因此,含侵蝕性CO2的水與富鍶巖石之間的相互作用有利於鍶的溶解。例如,菱鋅礦(SrCO3)與富含二氧化碳的水相互作用,容易水解生成碳酸氫鍶,從而大大增加其在水中的溶解度,因此水中Sr2+的含量可以顯著增加。
碳酸鍶+H2O+壹氧化碳?→2Sr2++2HCO-3
地下水從巖石中轉移鍶的量受鍶的活動性(活度)和遷移強度控制,可根據以下水遷移系數判斷。
地下水科學專論
其中Kx是水遷移系數;Mx為水中鍶的含量,mg/L;α為水的礦物殘渣,mg/L;Nx為巖石中鍶的百分含量,%。
礦泉水中Sr2+的含量與巖石中Sr的豐度呈正相關(劉慶軒等,2004)。礦泉水Sr2+富集的最有利環境是碳酸鹽巖地層,其次是碎屑巖地層。水化學類型為HCO 3-CA礦泉水,分布最廣,但水中Sr2+含量最低。各種碳酸氫鹽礦泉水的Sr2+平均含量小於1mg/L,而各種硫酸礦泉水(包括化合物)的Sr2+平均含量大於1mg/L;地下水的pH值會影響Sr2+的遷移能力,富含Sr2+的礦泉水pH值大多在7 ~ 8.5之間。