王元波,楊培杰
(山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,山東 濟(jì)南 250014)
山東威海金洲國家礦山公園礦業(yè)遺跡類型及評價
王元波,楊培杰
(山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,山東 濟(jì)南250014)
礦業(yè)遺跡是人類礦業(yè)活動的歷史見證,是具有重要價值的歷史文化遺跡,也是當(dāng)今世界在自然和文化保護(hù)方面的一項重要內(nèi)容。該文詳細(xì)介紹了山東威海金洲國家礦山公園的礦業(yè)遺跡資源類型,劃分了等級,并對其從自然屬性、科學(xué)價值、經(jīng)濟(jì)價值等方面進(jìn)行了評價。
礦山公園;礦業(yè)遺跡;資源類型;評價;威海金洲
引文格式:王元波,楊培杰.山東威海金洲國家礦山公園礦業(yè)遺跡類型及評價[J].山東國土資源,2015,31(4):40-45. WANG Yuanbo, YANG Peijie. Types and Evaluation of Mine Heritages in Jinzhou National Mine Park in Weihai City of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(4):40-45.
礦山公園是以展示人類礦業(yè)遺跡為主體,體現(xiàn)礦業(yè)發(fā)展歷史內(nèi)涵,具備研究價值和教育功能,可供公眾游覽觀賞、進(jìn)行科學(xué)考察與科學(xué)知識普及的特定的空間區(qū)域[1]。山東威海金洲國家礦山公園地處山東省兩大金礦成礦帶之一的牟平-乳山成礦帶的中部,是中低溫?zé)嵋菏⒚}充填型金礦的礦產(chǎn)地,2010年被國土資源部批準(zhǔn)為第二批國家礦山公園。金洲國家礦山公園位于山東省乳山市下初鎮(zhèn)境內(nèi),總面積2.76km2,是一處以金礦礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡、礦業(yè)活動遺跡為主要特色的小型國家礦山公園。
礦業(yè)遺跡指的是礦業(yè)開發(fā)過程中遺留下來的蹤跡和與采礦活動相關(guān)的實物,具體指礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡和礦業(yè)生產(chǎn)過程中探、采,以及位于礦山附近的選、冶、加工等活動的遺跡、遺物等。
1.1礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡
1.1.1典型地質(zhì)剖面遺跡
(1)高品位單脈硫化物石英脈型礦床。公園內(nèi)發(fā)育國內(nèi)罕見的高品位單脈硫化物石英脈型金礦床[2],賦存于斷裂構(gòu)造的轉(zhuǎn)折處,分布穩(wěn)定連續(xù),礦體側(cè)伏延伸超過1300m,未滅尖或閉合。金洲金礦是與中生代燕山期花崗巖有關(guān)的巖漿-熱液型四大類之一的硫化物石英脈型(金牛山式)礦床的典型代表,其命名地金牛山就在公園所在地。
(2)中生代侏羅紀(jì)二長花崗巖剖面。公園內(nèi)出露巖漿巖主要為玲瓏超單元郭家店單元弱片麻狀含斑中粗粒二長花崗巖。巖石呈灰白色、淺紅色,具有中粒花崗結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。二長花崗巖與金礦關(guān)系密切,在成礦中起主導(dǎo)作用。在花崗巖化過程中,可使膠東巖群巖石中的金進(jìn)一步活化、遷移、富集,一部分進(jìn)入花崗巖中,大部分以絡(luò)合物的形式與巖汁攜帶的部分成礦組分形成混熔的成礦熱液,在有利的條件下形成金礦集中分布區(qū)[3]。
(3)偉晶巖脈剖面。發(fā)育在花崗巖類巖石中,是在巖漿活動晚期,由富含揮發(fā)分的殘余巖漿經(jīng)結(jié)晶作用及以后的交代作用形成。偉晶巖形成在比較穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境,其形成溫度在950~700℃間。公園內(nèi)偉晶巖脈比較發(fā)育,傾斜穿插二長花崗巖,一般厚寬不大,在20cm左右,近EW走向,主要成分為石英、長石等(圖1)。
(4)煌斑巖巖脈剖面?;桶邘r是一種脈狀侵入體,多呈NNE向(25°~30°)展布(圖2),極少數(shù)為NE向(約50°),延長數(shù)米至幾百米,寬度一般較窄,有幾十厘米至數(shù)米不等。傾向NW或SE,傾角較陡(70°~85°),巖石呈深灰色,細(xì)晶—微晶基質(zhì)的煌斑結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
圖1 偉晶巖脈穿插二長花崗巖剖面素描示意圖
圖2 煌斑巖穿插二長花崗巖剖面素描示意圖
1.1.2構(gòu)造地質(zhì)遺跡
(1)控礦斷裂露頭。公園內(nèi)控礦斷裂構(gòu)造屬區(qū)域上將軍石-曲家莊斷裂帶的組成部分,斷裂性質(zhì)表現(xiàn)為以水平為主的右行斜落正斷層。斷裂總體走向NE 20°左右,含礦段在10°~50°之間波動,傾向總體SE,局部NW,傾角較陡,77°~90°,含礦段一般83°~90°。不論是走向上還是傾向上,均呈反“S”型波狀展布,在斷裂轉(zhuǎn)彎處常有分支或平行的次級斷裂形成,并被含金黃鐵礦石英脈充填。
(2)小型褶皺。出露公園的南部,為典型的水平褶皺,兩翼產(chǎn)狀近水平,NW—SE走向,褶皺的轉(zhuǎn)折處和上翼均出露明顯。該褶皺兩翼的巖性為具有片理構(gòu)造的煌斑巖。
1.1.3巖溶地質(zhì)景觀遺跡
生長在標(biāo)高-75m地下平硐花崗巖和石英巖壁中的鵝管,即鐘乳石發(fā)育過程中最初的造型,自洞頂向下生長,上下大小基本一致,呈空心細(xì)玻璃管狀。色如白玉、質(zhì)似凝脂。這些鵝管長度一般2cm左右,生長時間約為30年,是建礦后在采礦的水平巷道中發(fā)育的。據(jù)推算,年生長0.8~1.1cm,其生長速度之快,在華北地區(qū)極為罕見,對研究礦山開采地下水系統(tǒng)演化規(guī)律具有重要的科學(xué)價值。
1.2礦業(yè)生產(chǎn)活動遺跡
公園內(nèi)礦業(yè)活動歷史悠久,采礦活動可以追溯到隋唐時期,至今還保存有明朝時期的采井;資料記載的探礦活動歷史悠久,可以追溯到清末民國時期。當(dāng)時德國占領(lǐng)山東后曾在該地區(qū)進(jìn)行過探礦和采礦活動,遺留的痕跡在隨后的民采和建國后國營礦山的規(guī)模開采中泯滅。20世紀(jì)60年代始,國家開始再次進(jìn)行正規(guī)化的探礦、采礦和選礦、冶煉等礦業(yè)活動,遺留下了大量的珍貴礦業(yè)遺跡。
1.2.1探礦活動遺跡
(1)槽探坑。槽探坑形成于20世紀(jì)60年代,深2m,寬1.8m,長15m,EW方向展布,至今保存完好,是新中國成立以來公園內(nèi)的首次正規(guī)探礦活動遺跡,具有重要的價值。
(2)深部勘探礦井。金洲金礦在深部找礦方面走在全國的前列,1999年探明地表以下900m深部黃金儲量5t,在全國黃金行業(yè)實現(xiàn)重大突破。2006年起開始的深部探礦工程,全部采用國產(chǎn)設(shè)備。1號鉆孔鉆探深度2200m,為全國最深的金礦勘探孔,現(xiàn)已作為科普點進(jìn)行保留。
1.2.2采礦活動遺跡
(1)采坑。該采坑位于公園南部,是礦脈的露頭處,由民采形成的。形成時間大約在20世紀(jì)80年代初期。采礦坑呈楔形,深50余米,長95m,大頭寬48m,小頭寬20m。
(2)平峒。公園內(nèi)平峒斷面一般為5m2左右,設(shè)單軌加調(diào)車道。主平峒斷面較寬大,約為5~8m2,設(shè)單軌,局部設(shè)雙軌,有標(biāo)準(zhǔn)人行道。采出的礦石有的直接從平峒運出到地表,有的通過溜井放到下部平峒集中運出。平峒有運礦、行人、排水、通風(fēng)等多種用途,其底板一般帶有(3~10)×10-3的坡度。隨著采掘作業(yè)的延深,平峒多與盲豎井或盲斜井聯(lián)合開拓。
(3)斜井。以斜井為主要開拓巷道開拓整個礦床的方法為斜井開拓法。配有提升設(shè)備和鋪設(shè)軌道的斜井開拓出現(xiàn)較晚。主要擔(dān)負(fù)提升任務(wù)的正規(guī)斜井,一般規(guī)格為2.2m×2.4m,傾角不大于30°,多數(shù)為25°~27°,長度90~200m。人工將礦巖裝入礦車,卷揚機提升到井口斜井開拓,一般將人行扶手與供風(fēng)排水管路設(shè)在斜井人行道與軌道的中間,既利于行人,又起到安全保障作用。
(4)豎井。以豎井為主要開拓巷道開拓整個礦床的方法,稱為豎井開拓法。簡易豎井開拓是分段(俗稱為“節(jié)”)下掘。金洲金礦的主豎井為20世紀(jì)70年代后建成,斷面多為圓形(直徑分別為2.5~4.5m),采用單繩或多繩提升,提升容器為單層罐籠或雙層罐籠。其中最深的礦井超過900m,是國內(nèi)金礦床開采最深礦井之一。
(5)采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害。金洲金礦形成采空區(qū)面積超過15萬m2。1984年,采空區(qū)地表開始塌陷,沿礦脈形成塌陷坑10余處。單體多呈近橢圓形,長軸長10~25m,短軸長6~18m,塌陷深度多在10~28m。目前,礦山已采取植樹綠化等措施治理了部分已經(jīng)穩(wěn)定的塌陷區(qū)。
(6)古代采礦遺跡。公園內(nèi)采礦歷史悠久,可以追溯到隋唐時期。據(jù)史書記載,隋開皇十八年(公元598年),牟州刺史辛公義于墮山(今垛山)東南黃銀坑冶煉得黃銀,為境內(nèi)采金之始。隋唐以后,采金歷年不斷,朝廷將采金戶登記造冊,設(shè)官吏采金。明代,有人在下初鎮(zhèn)南東莊金青頂(即金洲金礦)開露天坑采金,現(xiàn)存礦坑,礦坑長400m,深4~5m。
1.2.3礦業(yè)生產(chǎn)建(構(gòu))筑物
(1)選礦廠。建成于1971年,停用于1994年,采用優(yōu)選浮選流程。建筑至今保存完好,廠房內(nèi)部分設(shè)備依然存在。這座選礦廠為新中國的黃金事業(yè)作出了杰出的貢獻(xiàn),也見證了金洲金礦30多年來的每一次選礦技術(shù)革新和新中國選礦技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(2)動力車間遺址。建于1972年,廢棄于1984年。為石砌結(jié)構(gòu),由于常年失修,只剩斷壁殘垣。毛澤東主席的題詞“開發(fā)礦業(yè)”隱約可見。
(3)機修車間舊址。建于1971年的機修車間,擔(dān)負(fù)礦山設(shè)備維護(hù)和備品備件的加工,為生產(chǎn)服務(wù)。當(dāng)時車間只有1臺機修車床、5個工種、10名工人。機修車間為石頭混凝土結(jié)構(gòu),長55m,寬6m,高8m,建筑面積330m2,其獨特的建筑風(fēng)格也是公園內(nèi)一處亮麗的風(fēng)景。
(4)提升機房遺址。公園內(nèi)還完好保存了20世紀(jì)70年代的提升機房遺址,提升機房為石磚結(jié)構(gòu),具有鮮明時代背景的標(biāo)語“緊跟華主席,繼續(xù)新長征”,歷經(jīng)30余年,依舊清晰可見。
1.3礦業(yè)制品遺存
1.3.1黃金制品遺存
金鷹首飾廠是金洲金礦的下屬企業(yè),始建于1994年2月,是中國人民銀行山東省分行定點生產(chǎn)、經(jīng)營金銀飾品的專業(yè)廠家。目前遺存的黃金制品有金錠、金箔、金手鐲、金項鏈、鑲金陶瓷等。
1.3.2其他制品遺存
加氣混凝土砌塊是利用尾礦生產(chǎn)的新型節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料,是尾礦制品遺存,具有容重輕,耐久性好,防火性好,抗震性能好,建筑施工效率高,成本低等特點,被廣泛用于工業(yè)與民用等各種建筑墻體和屋面隔熱、保溫。
1.4礦業(yè)社會生活遺跡
金洲金礦開采歷史悠久,公園內(nèi)的礦業(yè)社會生活遺跡較多,目前保存比較完整并且專門用于旅游開發(fā)的為礦工生活遺址。礦工生活遺址建筑始建于1970年,很多墻體上都涂有標(biāo)語,這些標(biāo)語體現(xiàn)當(dāng)時的社會政治背景,看到這些遺跡,令人的思緒又回到了當(dāng)初的年代。年齡較長的人會再思潮涌動,年齡稍幼的會好奇和追問當(dāng)年的歷史,極具旅游價值。
2.1等級劃分依據(jù)指標(biāo)
礦山公園內(nèi)的礦業(yè)遺跡點(群)的定量評價,按價值評價和條件評價兩個方面的評價因子進(jìn)行(表1),對這2個評價因子分別選出評價指標(biāo)。價值評價主要有稀有性、典型性、觀賞性、科學(xué)價值和歷史文化價值等5個評價指標(biāo);條件評價有環(huán)境優(yōu)美性、交通狀況、安全性、環(huán)境容量和可保性等5個評價指標(biāo)。同時對2個評價因子和10個評價指標(biāo)分別給出權(quán)重。
2.2等級劃分評價標(biāo)準(zhǔn)
礦業(yè)遺跡評價因子中的每個評價指標(biāo)按100分計數(shù),每15分為一個級差,劃分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 3個檔次,并給出每個評價指標(biāo)的評價內(nèi)容,制定出礦業(yè)遺跡的綜合評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)。
表1 礦業(yè)遺跡評價因子及評價指標(biāo)權(quán)重
2.3礦業(yè)遺跡等級確定及劃分
計算公式:A=∑Ci·∑Xi·Fi
式中:A為綜合得分;Xi為i項評價指標(biāo)得分;Fi為i項評價指標(biāo)權(quán)重;Ci為i評價因子權(quán)重。
根據(jù)此公式可以計算出各類礦業(yè)遺跡點(群)的遺跡評價綜合得分(表3),再按照礦業(yè)遺跡和礦業(yè)景觀的重要性劃分礦業(yè)遺跡點(群)等級標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)重要性劃分為3個等級:Ⅰ級:國際性的,遺跡評價綜合得分區(qū)間[100,85],屬珍稀級。Ⅱ級:全國性的,遺跡評價綜合得分區(qū)間[85,70],屬重要級。Ⅲ級:區(qū)域性的,遺跡評價綜合得分區(qū)間[70,0],屬一般級。經(jīng)評價,公園內(nèi)的12處礦業(yè)遺跡點(群),屬于珍稀級0處,屬于重要級9處,占總數(shù)的75%;屬于一般級3處,占總數(shù)的25%??傮w屬于具有全國對比性的重要級礦山公園。
表2 礦業(yè)遺跡定量分級評定
表3 主要礦業(yè)遺跡景點(群)定量評價
3.1自然屬性評價
3.1.1稀有性
公園內(nèi)金礦開采歷史悠久,可以追溯至隋唐時期,至今已有1400多年的歷史,公園內(nèi)保存有明朝采礦坑一處,這在全國比較稀有。金洲金礦是全國最大的單脈硫化物石英脈型礦山,其礦脈連續(xù)性好,延伸長度大,全國比較少見。
礦區(qū)主井井口標(biāo)高+112m,井底中段-780m,是20世紀(jì)90年代黃金行業(yè)最深的豎井,目前開采深度已超900m,是全國開采深度最深的金礦礦山之一。
深部找礦遺跡是公園內(nèi)的亮點之一,1號鉆孔2200m,創(chuàng)下了國產(chǎn)鉆機金屬礦山鉆探之最,改寫了國產(chǎn)鉆探設(shè)備的鉆探歷史,成為金屬礦山鉆探史上的創(chuàng)舉。
礦山平峒花崗巖中生長的鐘乳石,遍布峒頂及兩側(cè),晶瑩剔透、潔白如玉,并且是平峒開鑿?fù)旰笊L發(fā)育的,這在全國同類金礦礦山中也是比較少見的。
3.1.2典型性
從礦床類型上講,金州金礦是與中生代燕山期花崗巖有關(guān)的巖漿-熱液型四大類之一的硫化物石英脈型(金牛山式)礦床的典型代表,其命名地金牛山就在公園附近。金洲金礦還是全國典型的單脈型礦山,礦脈延伸連續(xù),已探明黃金儲量45t。同時還是全國典型的富礦,-500m以上工業(yè)礦石平均品位超過30g/t,最高242.38g/t。
公園內(nèi)還有典型的平峒開拓方式、豎井開拓方式、斜井開拓方式和豎井-斜井聯(lián)合開拓方式,開采方式包括地下開采和地表坑采兩種。多種開拓方式和開采方法同時存在一種礦山內(nèi),可以使之成為采礦知識科普教育的典范。
3.1.3觀賞性
金洲國家礦山公園內(nèi)擁有眾多的地質(zhì)景觀遺跡、礦床地質(zhì)剖面和地質(zhì)構(gòu)造形跡,以及諸多的礦業(yè)生產(chǎn)活動遺跡,具有很高的美學(xué)價值和觀賞價值。
鐘乳石30年自然天成、潔白如玉,其末端水珠搖搖欲墜,極具動感,盎然的生機為平峒增添了一片靈氣,具有極高的觀賞性??氐V斷裂轉(zhuǎn)折處的石英巖脈,潔白中帶著閃閃發(fā)光的銅,讓人無不感嘆大自然的神奇力量,極具美感。主井鐵塔巍巍矗立,見證了一代代黃金人的奮斗歷程,在朝陽的斜輝下更顯挺拔偉岸。礦工生活遺址具有鮮明的時代特征,具有一定的游覽價值。
3.2科學(xué)價值評價
公園的許多礦業(yè)遺跡資源具有很高的科學(xué)價值,平峒花崗巖中發(fā)育的鐘乳石,在30年的時間生長2~3cm。它的出現(xiàn)對研究礦山開采地下水系統(tǒng)演化具有重要的價值,其形成、發(fā)育和生長有待于進(jìn)一步的科學(xué)研究去探究。
金洲金礦屬于單脈硫化物石英脈型,它賦存于斷裂構(gòu)造的轉(zhuǎn)折處,其分布連續(xù)穩(wěn)定,向NE側(cè)伏,側(cè)伏角55°~65°,側(cè)伏延伸1300余米,尚未尖滅或閉合。公園內(nèi)構(gòu)造斷裂發(fā)育,地表露頭保存完好,為進(jìn)一步研究構(gòu)造與成礦的關(guān)系以及礦體的成因提供了寶貴的物質(zhì)基礎(chǔ),成為成礦理論研究的新基地。
公園內(nèi)探礦活動頻繁,積累了很多探礦資料,同時也有很多新的探礦方法和探礦技術(shù)在這里應(yīng)用,使這里成了名副其實的探礦科研基地。尤其是深部找礦方面,國產(chǎn)設(shè)備2200m超深鉆探試驗就是在這里進(jìn)行。
3.3經(jīng)濟(jì)和社會價值評價
3.3.1經(jīng)濟(jì)價值評價
20世紀(jì)80年代,礦業(yè)旅游作為一種新的旅游資源興起于美國、英國、西班牙等西方發(fā)達(dá)國家[4]。公園內(nèi)眾多的礦業(yè)遺跡是開展礦業(yè)科學(xué)旅游和觀光旅游的良好資源。公園又地處美麗海濱城市威海的旅游圈內(nèi),區(qū)位優(yōu)勢非常明顯。山東威海金洲礦山公園必將進(jìn)一步帶動乳山旅游、餐飲住宿、商業(yè)等服務(wù)業(yè)的發(fā)展,對發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)產(chǎn)生積極促進(jìn)作用,經(jīng)濟(jì)價值顯著。
3.3.2社會價值評價
建設(shè)礦山公園可以使不可再生的礦山遺跡和地質(zhì)資源得到保護(hù)和永續(xù)利用,而且有利于礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),既可以充分展示我國社會文明史的客觀軌跡和燦爛文化,為人們提供游覽觀賞景觀,為科學(xué)活動提供考察和研究對象,它對實現(xiàn)礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展、提高公眾的知識文化水平和科學(xué)素質(zhì)、促進(jìn)社會文明與進(jìn)步具有重要的意義[5]。
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Types and Evaluation of Mine Heritages in Jinzhou National Mine Park in Weihai City of Shandong Province
WANG Yuanbo, YANG Peijie
(Shandong Monitoring Center of Geological Environment, Shandong Jinan 250014, China)
Mining heritage is the witness of human mining activities in history. It is an important value of historical and cultural heritage. It is also an important content in natural and cultural protection. In this paper, types of mining heritage resources of Golden Delta National Mine Park in Weihai city of Shandong province have been introduced, grades have been classified, and natural attributes, scientific value and economic value have been evaluated as well.
Mine park; mine heritages; resource types; evaluation; Jinzhou in Weihai city
2014-10-10;
2014-12-10;編輯:曹麗麗
王元波(1979—),男,山東臨朐人,高級工程師,主要從事地質(zhì)公園(遺跡)調(diào)查評價規(guī)劃和保護(hù)工作;E-mail:wyb_cugb@tom.com
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