黃靖哲

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荔浦木樓灰?guī)r礦山環(huán)境評估及恢復治理措施

黃靖哲

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006）

在了解礦山基本概況和查清礦山地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦山實際情況，從地質(zhì)災害、含水層、地形地貌景觀等方面進行了礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀評估?，F(xiàn)狀評估表明，該礦山主要發(fā)育滑坡和危巖，地質(zhì)災害中等發(fā)育，對地貌景觀影響較嚴重。根據(jù)評估結(jié)果，提出了植被恢復工程等礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理措施，對消除或減弱礦山地質(zhì)災害，全面恢復礦山生態(tài)環(huán)境具有一定指導意義。

灰?guī)r礦山；地質(zhì)環(huán)境；治理恢復；荔浦木樓

圖1 荔浦縣木樓采石場建筑石料用灰?guī)r礦平面示意圖

礦區(qū)屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫19.6℃。本區(qū)雨量較為豐富，年平均降雨量為1 424.4 mm。降雨多集中在4~8月份，占全年降雨量的80%。

圖2 礦區(qū)綜合地層柱狀圖

1 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

礦區(qū)位于侵蝕溶蝕地貌區(qū)之峰林平原亞區(qū)，地貌類型簡單，海拔標高+329.4 m~+180 m，相對高差149.4 m，自然山體總體坡度15°~25°，局部較陡，發(fā)育有懸崖斷壁，地形在山體和平原接觸帶起伏變化較大，地形較復雜。

1.2 地層巖性

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有下石炭統(tǒng)黃金組（C1）和第四系（Q）覆蓋層（圖2）?，F(xiàn)由新到老分述如下：

1）第四系耕植土（Q4）：主要分布于礦區(qū)植被茂密處，呈黑色-灰褐色，主要由富含有機質(zhì)的粘土夾植物根系組成，含少量碎石，多呈松散狀態(tài)，厚度0.3~0.5 m。溶余殘坡積紅粘土（Q4）：主要分布于礦區(qū)范圍內(nèi)山坡、山腳、山溝、洼地等處，為灰?guī)r風化而成的殘積松散土層，呈棕紅-棕黃色，土中含少量碎屑礦物，碎石及碎塊含量5%~10%左右，碎石直徑約5~30 mm不等。土質(zhì)較均勻，土層結(jié)構(gòu)不甚均一，山坡較薄，坡腳處較厚。

2）下石炭統(tǒng)黃金組（C1）：出露于整個礦區(qū)，巖性為淺灰色灰?guī)r，礦體（灰?guī)r巖層）呈單斜狀地層產(chǎn)出，為礦區(qū)主要開采礦體。巖石表層風化程度較高，性脆?；?guī)r表層中等風化，厚度分別為0.5~2.0 m，主要為風化作用形成有溶溝、溶隙，風化物主要為風化殘余的粘土、碎屑礦物和殘余灰?guī)r碎塊等。

表1 評估區(qū)節(jié)理特征表

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

在區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為北東-南西向斷裂。區(qū)域斷裂距離礦區(qū)較近的斷層主要為礦區(qū)西部的烏黎坳逆斷層，總體呈北東-南西向，區(qū)域內(nèi)可見長約5.5~6.0 km，為一逆斷層。區(qū)域構(gòu)造運動對本區(qū)灰?guī)r的節(jié)理裂隙發(fā)育有一定的影響。礦區(qū)主要為下石炭統(tǒng)黃金組（C1）灰?guī)r，未見明顯斷裂活動跡象，巖層產(chǎn)狀160°∠50°。巖石節(jié)理、裂隙較發(fā)育，局部地段可見發(fā)育有兩組較為明顯的節(jié)理裂隙（表1），節(jié)理主要為剪節(jié)理，節(jié)理面多平直，節(jié)理寬度為0.3~0.7 cm，主要充填物為少量方解石、鐵質(zhì)、泥質(zhì)碎屑。

總體看，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單。

1.4 水文地質(zhì)特征

礦區(qū)礦體位于當?shù)刈畹颓治g基準面以上，充水主要以大氣降水為主，周邊無地表水體補給，補給條件好。其徑流場受地形控制，滲流場與地形基本一致，自然疏干條件良好。區(qū)內(nèi)含水巖組主要為下石炭統(tǒng)黃金組灰?guī)r，受裂隙影響富水程度不均勻，水文地質(zhì)條件簡單。

采集的翠綠色仿獨山玉樣品有：戒面三粒、手標本三塊(如圖1)，玻璃-蠟狀光澤，透明，整體為翠綠色-綠色，顏色分布均勻，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要呈塊狀、脈狀、條紋狀構(gòu)造，其次為弱定向、團窩狀等。經(jīng)常規(guī)寶石特征檢測，樣品的折射率為1.58(點測)，摩氏硬度為4.5，相對密度2.858(靜水比重法)。與白天藍、滿綠獨山玉相比，樣品的顏色、折射率、相對密度均與其相似，但摩氏硬度較獨山玉(5.5～6.4)[1]的偏低。因此，下文重點從顯微結(jié)構(gòu)、化學成分和紅外光譜三個方面進行了詳細的研究。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境評估

2.1 礦山地質(zhì)災害現(xiàn)狀評估

礦區(qū)位于侵蝕溶蝕地貌區(qū)之峰林平原亞區(qū)，雨量充沛，溝谷發(fā)育，有集中強降雨時水流湍急；第四系覆蓋層厚度不大，結(jié)構(gòu)較為松散，巖體節(jié)理裂隙弱發(fā)育，表層巖石風化強烈。礦山采用露天開采，公路運輸開拓，礦種類別為建筑石料用灰?guī)r礦。礦山保有灰?guī)r資源量123.77萬t，屬于小型礦山。礦區(qū)經(jīng)過多年的采礦活動形成了5處開采邊坡、4處填方邊坡（表2）以及1處危巖。

表2 現(xiàn)狀采場邊坡特征表

1）現(xiàn)狀邊坡：前期1處舊開采邊坡P1、4處采場邊坡P6~P9和4處填方邊坡P2~P5。P1寬約20~25 m，高約5~15 m，產(chǎn)狀為318°∠70°，已廢棄；P6~P9均為巖質(zhì)邊坡，由灰?guī)r及上覆第四系土壤構(gòu)成，灰?guī)r主要發(fā)育2組節(jié)理（J1、J2），頻度1~3條/m，使得巖石破碎。為分析現(xiàn)狀邊坡的穩(wěn)定性，根據(jù)工作面上節(jié)理、巖層產(chǎn)狀及工作面邊坡的特點，選用赤平極射投影圖法（圖3），選取P7進行分析示例，主要分析單個臺階的穩(wěn)定性。

圖3 P7邊坡與構(gòu)造面赤平投影圖（下半球投影）

P7結(jié)構(gòu)面中， J1、J2傾角均大于邊坡角，表明上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于穩(wěn)定狀態(tài)。層面（S0）與坡向夾角大于60°，表明上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于穩(wěn)定狀態(tài)。J1與J2組合交割線傾向與坡向夾角大于60°；J1與 S0組合交割線傾向與坡向夾角大于 60°，表明上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于穩(wěn)定狀態(tài)。 J1與 S0組合交割線傾向與坡向夾角大于0°且小于30°，且傾角小于邊坡角，表明上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

P1、P6、P7、P8和P9各結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)面組合切割的巖塊，除P7中J1/ S0切割體、P7中J1/ J2、J1/ S0切割體不穩(wěn)定外，其余結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于基本穩(wěn)定或穩(wěn)定狀態(tài)。上述邊坡在現(xiàn)狀處于穩(wěn)定狀態(tài)，目前未發(fā)生過崩塌、滑坡等地質(zhì)災害。

2）危巖W1：位于P8上（圖4），系采礦過程中形成的孤石，呈不規(guī)則狀，體積約1.5~2.0 m3，危巖南東側(cè)臨空，底部坐于裸露的基巖斜坡上，欲崩落方向約109°，目前危巖整體穩(wěn)定性較差，威脅下方采礦人員及機器設(shè)備，現(xiàn)有危巖未發(fā)生崩落地質(zhì)災害。

圖4 P8邊坡上的 W1危巖

2.2 含水層的影響和破壞現(xiàn)狀評估

礦山的生產(chǎn)活動已對挖損區(qū)地下水的補給、徑流、排泄產(chǎn)生了影響或破壞，但由于礦山開采規(guī)模較小，開采設(shè)計最低標高為+248.5 m，位于當?shù)厍治g基準面（+180 m）和地下水位以上，與區(qū)域主要地下含水層聯(lián)系不密切。因此，采礦活動對區(qū)域主要地下含水層結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生疏干影響，基本不改變礦區(qū)地表水、地下水的循環(huán)條件。礦區(qū)生產(chǎn)的為非金屬礦-石灰?guī)r，對地下水水質(zhì)變化及影響較小?？傮w上，采礦活動對地下含水層的影響或破壞較輕。

2.3 地形地貌景觀的影響和破壞現(xiàn)狀評估

礦區(qū)范圍內(nèi)礦山前期采礦活動主要對礦山地形地貌景觀的影響及破壞，具體表現(xiàn)為：采場形成一系列開采邊坡，改變地形地貌不可復原； 1#堆料場、2#堆料場、表土場、廢渣場、停車場等功能區(qū)、辦公及生活區(qū)、礦山公路等修建同樣破壞了部分區(qū)段的地形地貌，上述場地被壓占或挖損了原有的地形地貌，植被被砍伐，植被無法生長，生態(tài)恢復期長。

2.4 土地損毀現(xiàn)狀評估

目前對土地資源的影響或破壞主要表現(xiàn)為前期礦山建設(shè)以及采礦活動，包括采場、1#堆料場、2#堆料場、表土場、廢渣場、停車場等功能區(qū)、辦公及生活區(qū)、礦山公路等區(qū)段，總損毀面積2.4174 hm2。采場損毀形式為挖損、破壞土地類型為有林地、灌木林地、采礦用地。

表3 礦區(qū)已損毀土地地類面積統(tǒng)計表 （單位：hm2）

3 恢復治理措施

針對不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題實施相應的恢復治理措施。

3. 1地形地貌景觀破壞恢復治理

礦山露天開采對地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴重。礦山開拓、采掘工程應嚴格按照設(shè)計要求施工，礦石的堆放、設(shè)備的存放應充分利用已有平臺，剝離的表土應堆放至表土場內(nèi)，盡量減少對土地資源的占用。礦山生產(chǎn)過程中，對已經(jīng)形成功能的各區(qū)適時補種合適的花草灌木，以便縮短閉坑時植被重建周期，防止過度破壞生態(tài)平衡?；謴椭卫砉こ讨饕獜谋Ｗo環(huán)境和維護原有使用功能出發(fā)，結(jié)合環(huán)境影響、水土保持設(shè)計的相關(guān)要求，征詢當?shù)厝罕娨庖?，確定恢復治理后的土地用途為果園、有林地、其他草地、農(nóng)村道路和采礦用地，主要采用松樹（馬尾松）、果樹、草種植進行恢復治理。

3.2 崩塌、滑坡恢復治理

為了防止崩塌、滑坡等地質(zhì)災害，對于礦山生產(chǎn)過程中的棄土、石，應及時輸送到排土場和廢渣場，不能隨意堆放，堆放中坡面應夯實，同時應嚴格控制堆土邊坡的高度；為防止雨季大氣降水沖刷排土場，引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災害，應在排土場上撒播草籽以穩(wěn)固土層。

對于礦區(qū)的邊坡，應及時清理坡區(qū)段上的危巖，對不穩(wěn)定地段進行加固，由于巖體裂隙較發(fā)育，應對邊坡裂隙采用砂漿進行注漿加固，并在坡腳種植速生植物（如葛藤）。

對現(xiàn)狀邊坡和臺階邊坡進行恢復治理

現(xiàn)狀邊坡有開采邊坡P1、P6、P7以及填方邊坡P2，這些邊坡坡度均超過35°；臺階邊坡坡度達到70°，超過35°。這兩類邊坡均不適合覆土復墾，可在種植藤類植物進行攀爬復綠。具體措施為：在各邊坡底部種植葛藤，采用穴播，種植間距為0.5 m。

4 結(jié)論

1）荔浦縣木樓采石場礦種類別為建筑石料用灰?guī)r礦，屬小型礦山。采礦活動對原生的地形地貌景觀、土地資源的影響和破壞程度較嚴重；對地下含水層的影響或損毀程度較輕；礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害弱發(fā)育，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害影響程度較輕；采礦活動對地下含水層、地形地貌景觀、土地資源的影響和破壞程度較輕。

2）通過對礦山地質(zhì)環(huán)境問題及危害的分析，對礦區(qū)地形地貌及邊坡和危巖進行恢復治理，恢復治理措施為對邊坡裂隙采用砂漿進行注漿加固，并在坡腳種植速生植物，進行掩蓋復綠，最大限度地減少礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響，從根本上改變礦山采空區(qū)的地貌景觀，努力創(chuàng)建“綠色礦山”。

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Assessment and Control of Geological Environment of the Mulou Limestone Mine in Lipu, Guangxi

HUANG Jing-zhe

（College of Earth Sciences, Guilin University of Science and Technology, Guilin, Guangxi 541006）

This paper assesses present situation of geological environment of Mulou limestone mine based on geohazards, aquifer, topography and landscape. The assessment indicates that landslide and unstable rock mass are developed in the Mulou limestone mine, seriously threatening topography and landscape. Some control measures such as vegetation restoration are put forward.

limestone mine; geological environment; assessment; control; Mulou, Lipu, Guangxi

2017-11-15

黃靖哲（1992-），男，廣西來賓人，在讀碩士研究生，專業(yè)：地質(zhì)學，研究方向:構(gòu)造地質(zhì)學

[P642.5]

A

1006-0995（2018）03-0493-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.032