利用已有地質資料對大興安嶺林區礦產資源開發引發地質災害進行探討

陳孟茜　侯愷倫

摘要：內蒙古大興安嶺林區地下礦產資源豐富，礦業在經濟發展中占有重要的地位，開發潛力巨大。隨著礦產資源的開發，引發了不同規模和不同類型的地質災害，研究礦產資源開發和引發的礦山地質災害之間的關系，對該區礦業經濟的可持續發展具有很大的指導意義。

大興安嶺地區的礦產資源開發和環境保護問題一直是人們研究的課題。近年來，在該地區開展了大量的地質和地質環境勘查評價工作，積累了豐富的地質資料。筆者通過對大興安嶺地區的礦產資源開發資料、礦產資源勘查資料、地質災害調查資料、礦山地質環境評價資料的研究，對大興安嶺林區礦產資源開發引發地質災害進行初步探討。

一、礦產資源開發利用現狀

1.礦產資源分布情況

內蒙古大興安嶺林區是我國四大國有林區之一，林區內動植物種類繁多，地下礦產資源豐富。研究區內分布有大興安嶺和得爾布干兩條國家級重點多金屬成礦帶，已發現的金屬礦產有鐵、鈦、錳、銅、鉬、鉛、鋅、金、銀、鎢等十余種，非金屬礦產有石灰石、瑩石、大理石、硅石等，礦產資源賦存情況良好，開發潛力巨大。根據大地構造背景和已知礦床（點）的分布及其形成的地質構造條件，將大興安嶺地區主體劃分為3個Ⅲ級金屬成礦（區）帶，即得爾布干成礦帶，二連——東烏旗——梨子山——鄂倫春華力西期、燕山期鐵、銅、鉬、金、鉛鋅、鎢成礦帶，突泉——林西華力西期、燕山期鐵（錫）、銅、鉛鋅、銀、鈮（鉭）成礦帶。

2.礦產資源開發利用現狀

研究區礦產資源開發相對集中在呼倫貝爾市、通遼霍林郭勒市、赤峰市巴林左旗、克什克騰旗境內。區內礦業在經濟發展中占有重要的地位，至2013年底，已開發利用的礦產30種，其中能源礦產有煤、鈾、地熱，黑色金屬礦產有鐵，有色金屬有銅、鉛、鋅、鉬、錫，貴金屬礦產有金、銀，非金屬礦產有芒硝、天然堿、珍珠巖、沸石、麥飯石、氧化鐵顏料、硅石、螢石、玻璃用砂、水泥用大理巖、白云巖、膨潤土、普通砂、石粘土、礦泉水等。礦山總數801家，礦區總面積978.7596km2。

二、地質災害現狀

研究區發育有地質災害的礦區為牙克石五九礦區、霍林河礦區、白音諾爾礦區、拜仁銀都礦區。牙克石五九礦區發育采空區地面塌陷，霍林河礦區發育排土場滑坡，白音諾爾礦區發育采空區地面塌陷和泥石流隱患，拜仁銀都礦區發育采空區地面塌陷。

三、礦山地質災害發育規律

1.地面塌陷

區內大型地面塌陷2處，中型地面塌陷3處；小型地面塌陷4處。塌陷面積0.002km2～3.11km2，平均0.74km2，9處地面塌陷穩定性均較差。塌陷區的分布、形態、規模受采空區分布、形態、規模與地層巖性的控制。牙克石五九礦區連續型沉陷。白音諾爾鉛鋅礦區、拜仁銀都多金屬礦區地面塌陷就屬于破裂塌陷。地面塌陷的形成與發育主要受開采強度、埋藏條件、頂板條件和采深采厚比的影響與制約。開采強度大、埋藏淺、頂板條件差和采深采厚比小容易引發地面塌陷，地表受破壞程度也比較劇烈，塌陷總體規模與深度都比較大。塌陷的危害對象包括塌陷區內的農田、樹木、灌叢、草地及塌陷區內過往的人、畜的安全。

2.滑坡

霍林河北排土場東側滑坡與北側滑坡均屬大型滑坡，霍林河北排土場西側滑坡屬中型滑坡。滑動面為圓弧形，滑面處及鄰近滑面處的泥巖含水量偏大，呈軟塑一可塑狀態，泥化、軟化現象較明顯。滑坡體上巖土體變形不均勻，各種滑坡裂隙非常發育。在后緣廣泛分布著橫向拉張裂縫，長度約800m，單個裂縫寬度2cm～50cm不等。靠近滑面處及滑體上裂縫寬度大，后緣遠離滑面處裂縫寬度相對較小。裂縫間距約在1m～5m之間，遠離滑面處裂縫間距變大，裂縫分布范圍約40m～80m。滑坡的始滑部位在滑坡后緣，主要是因為滑坡后緣段滑面傾角大、并且后緣段滑面長度在滑面總長度中所占比例大，后緣段滑坡下滑力是滑坡的主要動力。滑坡體土質均勻，發生在排土場均質土質斜坡中，滑面不受結構面控制，呈圓弧狀。在滑坡前緣剪出口處形成條帶狀分布的滑坡鼓丘，鼓丘坡度在36°～45°之間，呈堤狀展布，高度約0.5m～6m，在鼓丘上地表變形復雜，變形方向不均一，鼓脹裂縫雜亂，但主要為縱向扇形分布的鼓脹裂縫及橫向弧形分布的鼓脹裂縫。地表樹木由于變形不均一而歪斜，形成了醉漢林。

3.泥石流

白音諾爾礦區北部有哈里黑河通過，區內長度約1.92km，寬300m～600m；谷地開闊，地形平緩，微向中央傾斜，溝谷斷面為“u”字形。溝底為砂礫卵石。河流流向為自西向東，礦區上游流域面積約9km2。泥石流的物源豐富，主要為礦區內的廢石，礦區內有廢石場10座，堆高4m～60m，坡度較大，極不規整，共計廢石約171.83×10⁴m³。該泥石流隱患屬溝谷型泥石流，泥石流巖溝谷既有堆積、又有沖刷搬運，形成再生式泥石流。危害對象主要為公路、村莊、居民、農田、林地及通訊設施等的財產損失與人民生命的安全。

四、采礦活動對礦山地質災害影響

地質災害的形成是在特定的地質環境條件下，各種內外應力綜合作用的結果。地質災害的形成主要取決于地形地貌、地層巖性及巖土體結構、水源條件。在一定的自然地形地貌條件下，人類工程活動是引發地質災害形成的主要因素。

人類活動已經成為導致區內崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷災害產生的直接與主要原因，主要表現在：

1.開采煤炭形成地下采空區，引發地面塌陷災害

從研究區地面塌陷的分布情況明顯看出，地面塌陷主要受煤礦開采活動控制，地面塌陷的分布、數量和規模與煤礦開采活動強度有關。

2.人類不合理的生產活動引發崩塌、滑坡災害

礦業工程露天采坑、排土場等人工坡體穩定性差，是形成滑坡、崩塌隱患的主控因素。另外，破壞地表植被等活動對地質災害的形成也有著一定的影響。

五、結論

綜上所述，研究區已有礦山地質災害總體上發育并不廣泛，對全區生態環境的影響相對較輕。煤礦礦山地質災害類型主要為排土場滑坡、淺采空區地面塌陷，金屬礦山地質災害類型主要為采空區地面塌陷。中北部生態環境區，現狀礦山少而分散，礦業活動引發的地質災害并不突出，現有礦山以多金屬礦山為主，采用井工開采，常見的地質災害是采空區地面塌陷，特別是在開采淺部氧化礦體時更易發生，本區地面塌陷地質災害總體上處于可控可防狀態，對礦區及周邊環境危害和影響均較小。中部生態環境區以煤礦為主，主要以露天開采為主，礦山地質災害類型主要為排土場滑坡、淺采空區地面塌陷。西南部生態環境區，現狀礦山多而集中，是內蒙古自治區重要的有色金屬礦產開發基地，礦山環境問題較為突出，地質災害類型主要為采空區地面塌陷，集中分布在大興安嶺南段的低山丘陵區。