大型礦山環境地質問題及礦山環境治理工作探討①

孫艷榮

摘 ? 要：鞍山地區礦產豐富，采礦業發展較快，在帶動地方經濟發展的同時也對當地的地質環境造成了一定危害，而大型礦山的影響尤為明顯，作者以城區周圍地質環境為背景，通過對鞍山市周圍現有礦山地質環境問題梳理分析，闡述礦業生產對城區地質環境的影響，提出對鞍山城區地質環境治理工作的建議，對礦山地質環境治理工作提出了新要求。

關鍵詞：礦山 ?地質環境 ?治理 ?鞍山市

中圖分類號：TD167 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（a）-0114-02

鞍山是東北地區最大的鋼鐵工業城市、新中國鋼鐵工業的搖籃，有著"共和國鋼都"的美譽，鞍山現轄鐵東、鐵西、立山、千山4個區，城區總面積797km2，截至2018年，鞍山市區人口154.40萬。

1 ?礦山分布特點

鞍山市地勢東南高，西北低，自東南向西北傾斜，地貌類型屬低山丘陵區，主要分布有太古宙表殼巖鞍山群變質巖系、早元古宙陸間裂谷環境沉積形成的火山——沉積巖系，遼河群變質巖以及大面積出露太古宙和元古宙花崗巖類，并不乏世界規模的鐵礦床。圍繞鞍山城區的大礦山有西鞍山、東鞍山、大孤山、齊大山、眼前山、鞍千礦，均由國家開采。

2 ?地質環境背景

2.1 地層巖性

鞍山地區出露地層以下元古界遼河群和新生第四系最為發育，其次為太古界鞍山群、中上元古的青白口系，震旦系和古生界寒武系、石炭二迭系、中生界上侏羅系地層。

2.2 巖漿巖

鞍山地區巖漿巖十分發育，占出露基巖面積的80%左右。按照侵入時代，可分為早前寒武紀侵入巖、中生代侵入巖。本區以早前寒武紀侵入巖分布最廣。

2.3 構造

鞍山地區整體構造格架是以鐵架山花崗雜巖體構成一個近于三角形的中心，圍繞該巖體分布有南北鐵礦帶和東西鐵礦帶，西北被新生代遼河沉降帶東沿斷裂所切割，在外圍為太古宙晚期的花崗巖所包圍的總體格局。在其上接受了早元古宙遼河群的沉積，其后經過區域變質作用形成結晶基底。

2.4 水文地質

鞍山地區基巖出露位置較高，風化裂隙和節理裂隙均較發育，處于積極交替的水文地質環境之中，水量不大。基巖分布區，第四紀厚度較薄且顆粒較粗，有利于降水的下滲，形成基巖裂隙水。在低山丘陵區分布有元古界碳酸鹽巖類、中生界碎屑巖、火山碎屑巖等，賦存裂隙巖溶水和孔隙裂隙水。

3 ?地質環境現狀和存在的問題

鞍山市區周邊鐵礦山自南而東而北呈半月狀向西環抱城區，最遠離市區13km，最近2km，6大鐵礦山分布在活動斷裂帶上或其附近，其中西鞍山礦、東鞍山礦、大孤山礦沿寒嶺斷裂帶分布，鞍千礦、齊大山、眼前山礦則沿倪家臺斷裂帶分布。初步查明，這些斷裂最新活動年代距今1～30萬年。鞍山市區地質環境和礦山地質環境交織在一起，互為依托不可分割;所存在的地質災害也呈鏈群狀分布，具有很強的關聯性。

3.1 礦山開采誘發地質災害

（1）礦山物質遷移強度每100km大于5000萬t/a，廢石尾礦堆積年平均約8000萬t，礦山開采引起地表應力分布的變化，引發地質災害。（2）礦山開采地基失穩，容易引發滑塌沉陷等地質災害。（3）活動斷裂的性質、破碎帶寬度、節理裂隙的發育程度及其組合特征是地質災害發生的重要因素。

從以往調查資料看，規模較大的滑坡都出現在國有大型礦山，主要有：（1）大孤山鐵礦自1957年以來共發生12處滑坡，西南幫片麻狀混合巖出露區內有8處，海拔高程53～18m，東南幫花崗巖出露區有3處，海拔高程53m，西山區玢巖風化層內1處，海拔高程75～120m。這些滑坡雖沒有造成人員死亡，但造成了不同時間的停產，最長影響兩天通車。（2）眼前山鐵礦于1984年秋在采坑的東北角發生一次滑坡，最終坡高337m，坡角38°。滑坡范圍，東西長50m，南北長100m，總滑方量55×104t，最大滑坡幅度為0.7m。此次滑坡因及時處理沒有造成損失。（3）齊大山鐵礦露天開采時第四系層發生滑坡，滑方量不大，損失較小。其它礦山的采場、排土場也不同程度存在這類地質災害或隱患，由于沒有造成明顯的損失，記錄很少。

3.2 城區范圍內環境水文地質問題

（1）鞍山市是全國100多個嚴重缺水城市之一，水資源總量1.38m3×108m3，人均占有水資源量825m3，為全國人均水資源量的1/3，嚴重偏低;（2）露天開采造成原始地形地貌發生變化，改變地下含水層補給、徑流和排泄條件。由地下水資源缺乏造成地下水過量開采引起地下水位持續下降，進而激發巖溶塌陷、地面沉降等地質災害;（3）尾礦水污染地表、地下水。鞍山城區西部，地表分布有一層厚度近 1m 的砂質粘土層，是地下水的有效保護層。但由于地表水污染物濃度過高，已遠遠超過該保護層的自凈和降解能力，目前鉛、鎘等物質在表層土壤中，積聚深度超過0.5m，局部已達1m。

3.3 城區周圍地形地貌景觀環境問題

（1）廢石、尾渣排放大量占用土地，破壞植被，造成土地荒漠化。（2）粉塵污染城市空氣。（3）開采使自然景觀、人文景觀發生破壞，對居民構成環境心理壓力，形成經濟文化的負面效應。

4 ?地質環境治理工作建議

4.1 建立鞍山市區周邊礦山地理信息系統

進行較大范圍內的活動斷裂地質災害勘查，以物探、鉆探等手段，對各礦山的非穩定邊坡進行調查、勘查，重點查明礦區主要斷裂帶的活動性及其與礦山工程的關系，初步建立起鞍山市區周邊礦山地理信息系統。

4.2 礦山地質環境監測工程試點先行

摸清各礦山地層結構、地質構造，根據地質災害發育情況，布設地表變形監測網;根據各礦山水文地質條件及地下水的補、徑、排關系，建立水資源管理系統，重點查明露采深坑與活動斷裂的水力聯系。選擇工作基礎比較好，監測條件比較成熟的礦區先行先試，積累經驗后在全區逐漸推開。

4.3 加強礦山環境影響評價工作

礦山周圍分布有選礦廠及尾礦庫，為防止選礦尾水下滲影響地下水環境，地質環境治理工作應與礦山環境影響評價相結合。（1）督促企業選礦水做到循環使用，不外排;（2）做好尾砂回水水池的防滲工作，積極探索研究選礦廢水凈化處理措施;（3）制定尾礦庫周圍土壤、地下水的監測計劃，研究污染物遷移轉化規律。

4.4 與城市相關規劃相協調

治理工作要與鞍山市地質環境保護規劃及生態城市建設規劃相協調，建議如下：

（1）從重點區域、重點礦山抓起，以點帶面，統籌治理，著力解決對“三區兩線”區域存在突出影響的礦山地質環境問題。自然保護區、風景名勝區、城市規劃區、主干公路鐵路沿線可視范圍內的的排土場、采場邊坡應重點治理。

（2）對礦山工程分布區域進行城市地質環境評價，與景觀生態多樣性分析相結合，為確定合理可行的治理、恢復工程方案提供依據。

（3）尾礦庫、壩治理。①開展服役尾礦庫的穩定性監測、加固;②積極探索尾砂改良的方法，減少礦山土源壓力;③探索研究各種微地貌和不同風向條件下減少粉塵的工程措施。

（4）植被恢復。①北方耐旱植物培育移植、披復;②不同地形不同土質植物適應性試驗;③礦山地質環境修復初步規劃和實施;④修復區的管理保護。

參考文獻

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