陳孟茜 侯愷倫
摘要:內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)地下礦產(chǎn)資源豐富,礦業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位,開發(fā)潛力巨大。隨著礦產(chǎn)資源的開發(fā),引發(fā)了不同規(guī)模和不同類型的地質(zhì)災(zāi)害,研究礦產(chǎn)資源開發(fā)和引發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害之間的關(guān)系,對(duì)該區(qū)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有很大的指導(dǎo)意義。
大興安嶺地區(qū)的礦產(chǎn)資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)問題一直是人們研究的課題。近年來,在該地區(qū)開展了大量的地質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境勘查評(píng)價(jià)工作,積累了豐富的地質(zhì)資料。筆者通過對(duì)大興安嶺地區(qū)的礦產(chǎn)資源開發(fā)資料、礦產(chǎn)資源勘查資料、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料、礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)資料的研究,對(duì)大興安嶺林區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行初步探討。
一、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.礦產(chǎn)資源分布情況
內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)是我國(guó)四大國(guó)有林區(qū)之一,林區(qū)內(nèi)動(dòng)植物種類繁多,地下礦產(chǎn)資源豐富。研究區(qū)內(nèi)分布有大興安嶺和得爾布干兩條國(guó)家級(jí)重點(diǎn)多金屬成礦帶,已發(fā)現(xiàn)的金屬礦產(chǎn)有鐵、鈦、錳、銅、鉬、鉛、鋅、金、銀、鎢等十余種,非金屬礦產(chǎn)有石灰石、瑩石、大理石、硅石等,礦產(chǎn)資源賦存情況良好,開發(fā)潛力巨大。根據(jù)大地構(gòu)造背景和已知礦床(點(diǎn))的分布及其形成的地質(zhì)構(gòu)造條件,將大興安嶺地區(qū)主體劃分為3個(gè)Ⅲ級(jí)金屬成礦(區(qū))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(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
研究區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)相對(duì)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(nèi)。區(qū)內(nèi)礦業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位,至2013年底,已開發(fā)利用的礦產(chǎn)30種,其中能源礦產(chǎn)有煤、鈾、地?zé)?,黑色金屬礦產(chǎn)有鐵,有色金屬有銅、鉛、鋅、鉬、錫,貴金屬礦產(chǎn)有金、銀,非金屬礦產(chǎn)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(rùn)土、普通砂、石粘土、礦泉水等。礦山總數(shù)801家,礦區(qū)總面積978.7596km2。
二、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
研究區(qū)發(fā)育有地質(zhì)災(zāi)害的礦區(qū)為牙克石五九礦區(qū)、霍林河礦區(qū)、白音諾爾礦區(qū)、拜仁銀都礦區(qū)。牙克石五九礦區(qū)發(fā)育采空區(qū)地面塌陷,霍林河礦區(qū)發(fā)育排土場(chǎng)滑坡,白音諾爾礦區(qū)發(fā)育采空區(qū)地面塌陷和泥石流隱患,拜仁銀都礦區(qū)發(fā)育采空區(qū)地面塌陷。
三、礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律
1.地面塌陷
區(qū)內(nèi)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(wěn)定性均較差。塌陷區(qū)的分布、形態(tài)、規(guī)模受采空區(qū)分布、形態(tài)、規(guī)模與地層巖性的控制。牙克石五九礦區(qū)連續(xù)型沉陷。白音諾爾鉛鋅礦區(qū)、拜仁銀都多金屬礦區(qū)地面塌陷就屬于破裂塌陷。地面塌陷的形成與發(fā)育主要受開采強(qiáng)度、埋藏條件、頂板條件和采深采厚比的影響與制約。開采強(qiáng)度大、埋藏淺、頂板條件差和采深采厚比小容易引發(fā)地面塌陷,地表受破壞程度也比較劇烈,塌陷總體規(guī)模與深度都比較大。塌陷的危害對(duì)象包括塌陷區(qū)內(nèi)的農(nóng)田、樹木、灌叢、草地及塌陷區(qū)內(nèi)過往的人、畜的安全。
2.滑坡
霍林河北排土場(chǎng)東側(cè)滑坡與北側(cè)滑坡均屬大型滑坡,霍林河北排土場(chǎng)西側(cè)滑坡屬中型滑坡?;瑒?dòng)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(tài),泥化、軟化現(xiàn)象較明顯?;麦w上巖土體變形不均勻,各種滑坡裂隙非常發(fā)育。在后緣廣泛分布著橫向拉張裂縫,長(zhǎng)度約800m,單個(gè)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(yuǎn)離滑面處裂縫寬度相對(duì)較小。裂縫間距約在1m~5m之間,遠(yuǎn)離滑面處裂縫間距變大,裂縫分布范圍約40m~80m?;碌氖蓟课辉诨潞缶墸饕且?yàn)榛潞缶壎位鎯A角大、并且后緣段滑面長(zhǎng)度在滑面總長(zhǎng)度中所占比例大,后緣段滑坡下滑力是滑坡的主要?jiǎng)恿??;麦w土質(zhì)均勻,發(fā)生在排土場(chǎng)均質(zhì)土質(zhì)斜坡中,滑面不受結(jié)構(gòu)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(fù)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(qū)北部有哈里黑河通過,區(qū)內(nèi)長(zhǎng)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?yàn)樽晕飨驏|,礦區(qū)上游流域面積約9km2。泥石流的物源豐富,主要為礦區(qū)內(nèi)的廢石,礦區(qū)內(nèi)有廢石場(chǎng)10座,堆高4m~60m,坡度較大,極不規(guī)整,共計(jì)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(yùn),形成再生式泥石流。危害對(duì)象主要為公路、村莊、居民、農(nóng)田、林地及通訊設(shè)施等的財(cái)產(chǎn)損失與人民生命的安全。
四、采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害影響
地質(zhì)災(zāi)害的形成是在特定的地質(zhì)環(huán)境條件下,各種內(nèi)外應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。地質(zhì)災(zāi)害的形成主要取決于地形地貌、地層巖性及巖土體結(jié)構(gòu)、水源條件。在一定的自然地形地貌條件下,人類工程活動(dòng)是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害形成的主要因素。
人類活動(dòng)已經(jīng)成為導(dǎo)致區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷災(zāi)害產(chǎn)生的直接與主要原因,主要表現(xiàn)在:
1.開采煤炭形成地下采空區(qū),引發(fā)地面塌陷災(zāi)害
從研究區(qū)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(dòng)控制,地面塌陷的分布、數(shù)量和規(guī)模與煤礦開采活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。
2.人類不合理的生產(chǎn)活動(dòng)引發(fā)崩塌、滑坡災(zāi)害
礦業(yè)工程露天采坑、排土場(chǎng)等人工坡體穩(wěn)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(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成也有著一定的影響。
五、結(jié)論
綜上所述,研究區(qū)已有礦山地質(zhì)災(zāi)害總體上發(fā)育并不廣泛,對(duì)全區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響相對(duì)較輕。煤礦礦山地質(zhì)災(zāi)害類型主要為排土場(chǎng)滑坡、淺采空區(qū)地面塌陷,金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害類型主要為采空區(qū)地面塌陷。中北部生態(tài)環(huán)境區(qū),現(xiàn)狀礦山少而分散,礦業(yè)活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害并不突出,現(xiàn)有礦山以多金屬礦山為主,采用井工開采,常見的地質(zhì)災(zāi)害是采空區(qū)地面塌陷,特別是在開采淺部氧化礦體時(shí)更易發(fā)生,本區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害總體上處于可控可防狀態(tài),對(duì)礦區(qū)及周邊環(huán)境危害和影響均較小。中部生態(tài)環(huán)境區(qū)以煤礦為主,主要以露天開采為主,礦山地質(zhì)災(zāi)害類型主要為排土場(chǎng)滑坡、淺采空區(qū)地面塌陷。西南部生態(tài)環(huán)境區(qū),現(xiàn)狀礦山多而集中,是內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)基地,礦山環(huán)境問題較為突出,地質(zhì)災(zāi)害類型主要為采空區(qū)地面塌陷,集中分布在大興安嶺南段的低山丘陵區(qū)。