尤建功 靳勝凱 田野 高森 許波 汪春鵬

摘 要：城市化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市地質(zhì)環(huán)境安全問(wèn)題日益凸顯。遼陽(yáng)市是東北重工業(yè)城市之一，城市化率高于全國(guó)平均水平，但城市地質(zhì)工作程度相對(duì)偏低，服務(wù)城市建設(shè)水平不足。本文通過(guò)對(duì)遼陽(yáng)市城市地質(zhì)工作現(xiàn)狀分析，探討了遼陽(yáng)市目前存在的主要地質(zhì)問(wèn)題，包括水土污染問(wèn)題、斷裂活動(dòng)性問(wèn)題，地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。已有的地質(zhì)工作手段不能很好的解決遼陽(yáng)市目前存在的主要地質(zhì)問(wèn)題，提出：開展高光譜遙感可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為城市土壤環(huán)境保護(hù)與污染治理、發(fā)展特色農(nóng)業(yè)與精準(zhǔn)扶貧提供支撐;開展地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作，準(zhǔn)確測(cè)定城市地下活動(dòng)斷層的分布和危害性;開展資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型規(guī)劃，為礦業(yè)城市地質(zhì)環(huán)境綜合治理提供參考樣板;同時(shí)還可以從地質(zhì)遺跡調(diào)查、開發(fā)清潔能源等方面入手在遼陽(yáng)市開展城市地質(zhì)調(diào)查，為遼陽(yáng)市城市規(guī)劃發(fā)展提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：城市地質(zhì)調(diào)查;遼陽(yáng)市;生態(tài)環(huán)境;地質(zhì)問(wèn)題

Abstract： Urbanization is an inevitable trend of social development. With the accelerating process of urbanization， the issue of urban geological environment security has become increasingly prominent. Liaoyang City is one of the heavy industrial cities in Northeast China， which urbanization rate is higher than the national average， but the degree of urban geological work is relatively low， and the service city construction level is insufficient. Based on the analysis of the current status of urban geological work in Liaoyang City， we discussed the main geological problems in Liaoyang City， such as soil and water pollution， fault activity， and geological hazard. However， the existing geological work methods can't solve the main geological problems in Liaoyang City. It suggests that hyperspectral remote sensing can realize the dynamic monitoring of soil heavy metal pollution， and provide support for urban soil environmental protection， development of characteristic agriculture and targeted poverty alleviation. Stability evaluation should be also put into effect to accurately determine the distribution and hazards of urban underground active faults. This paper studies the transformation planning of resource-exhausted cities and provides reference models for the comprehensive management of geological environment in mining cities. At the same time， urban geological survey can be implemented in Liaoyang City from the aspects of geological heritage survey and clean energy development， so as to provide geological basis for urban planning and development of Liaoyang City.

Keywords： Urban geological survey; Liaoyang City; Ecological environment; Geological problems

0 前言

新中國(guó)成立70多年來(lái)，我國(guó)經(jīng)歷了人類歷史上規(guī)模最大、速度最快的城鎮(zhèn)化進(jìn)程（唐皇鳳等，2019），但在這個(gè)過(guò)程中也出現(xiàn)了城市生態(tài)環(huán)境不斷惡化、城鎮(zhèn)規(guī)模同資源環(huán)境承載力不匹配、城市地質(zhì)環(huán)境安全缺乏保證等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。黨的十九大報(bào)告提出以城市群為主體構(gòu)建大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展的城鎮(zhèn)格局，對(duì)城市發(fā)展有了新的、更高的要求（張志彬，2019）。城市地質(zhì)工作是城市規(guī)劃建設(shè)的重要基礎(chǔ)，貫穿于城市運(yùn)行管理的全過(guò)程（馮久林等，2018;張茂省等，2018），可以為城市規(guī)劃、國(guó)土資源管理、工程建設(shè)等提供技術(shù)服務(wù)。開展城市地質(zhì)工作，對(duì)推進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義（郭萌等，2018;張茂省等，2018）。

遼陽(yáng)市是遼中南城市群的中心城市之一，是沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)副中心城市，是以石化產(chǎn)業(yè)為主的現(xiàn)代工業(yè)城市。隨著遼陽(yáng)城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對(duì)資源的需求不斷增加，人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響逐漸凸顯，地質(zhì)環(huán)境惡化、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā);城市生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間之間的矛盾越來(lái)越難以調(diào)和，現(xiàn)有地質(zhì)環(huán)境資料數(shù)據(jù)已無(wú)法滿足需要。目前遼陽(yáng)市正在全面推進(jìn)“四個(gè)遼陽(yáng)”建設(shè)（即智慧、文明、美麗、幸福遼陽(yáng)），著力構(gòu)建“一區(qū)兩軸兩翼”的城市布局（“一區(qū)”指中心城區(qū)，“兩軸”指沈大發(fā)展軸和遼中地區(qū)環(huán)線高速公路沿線發(fā)展軸，“兩翼”指西部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)片區(qū)和東部礦產(chǎn)、旅游發(fā)展片區(qū)）（遼陽(yáng)市人民政府，2017）。因此，開展遼陽(yáng)城市地質(zhì)工作已是刻不容緩。

1 自然地理與地質(zhì)背景

遼陽(yáng)市城市地質(zhì)調(diào)查工作區(qū)包含遼陽(yáng)市全境，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 122°35'～123°40'，北緯 40°42'～41°36'，總面積 4743km2。區(qū)內(nèi)地貌類型齊全，處于遼東低山丘陵與遼河平原的過(guò)渡地帶，海拔由千米以上到 50m以下，自東南向西北依次跌落，構(gòu)成了同向傾斜的緩降地勢(shì)（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，2011）。

區(qū)域地層大體上分為兩部分：西北部為大面積的第四系，主要由黏土、亞黏土、亞砂土、沙和砂礫石組成;東南部為前第四系，分別是前寒武的變質(zhì)巖結(jié)晶基底，以及寒武系的灰?guī)r、頁(yè)巖、石英砂巖和侏羅系的火山巖（王守興，2019;張連強(qiáng)等，2018）。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，北東向營(yíng)口-佟二堡斷裂在區(qū)內(nèi)西部，為隱伏活動(dòng)斷裂，現(xiàn)今構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的郯廬斷裂北段穿過(guò)工作區(qū)（劉大為等，2017）。

區(qū)內(nèi)地下水主要有松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水以及基巖裂隙水三大類型（胡國(guó)軍等，2005）。松散巖類孔隙水主要分布在河谷平原，山間谷地等低部位的松散巖層中;碎屑巖類孔隙裂隙水主要分布在丘陵山地;基巖裂隙水主要分布在低山、丘陵區(qū)，地勢(shì)陡峭、溝谷縱橫的基巖裸露區(qū)。

2 遼陽(yáng)市城市地質(zhì)工作現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，前人關(guān)于遼陽(yáng)市城市地質(zhì)調(diào)查方面做了大量卓有成效的基礎(chǔ)工作，積累了豐富的資料，但隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及國(guó)家振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略的實(shí)施，城市建設(shè)對(duì)地質(zhì)工作的要求越來(lái)越高，現(xiàn)有地質(zhì)工作程度及成果資料的支撐服務(wù)能力出現(xiàn)明顯不足，已經(jīng)無(wú)法滿足“四個(gè)遼陽(yáng)”的城市建設(shè)要求。

（1）遼陽(yáng)市開展了全區(qū)的 1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，對(duì)區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖漿巖有了一定認(rèn)識(shí)，但對(duì)與城市建設(shè)相關(guān)性最大的第四系地質(zhì)特征研究程度較低;同時(shí)還開展了全區(qū)的 1∶10萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查工作，基本查明了區(qū)域水文地質(zhì)條件及環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題、地下水資源數(shù)量、質(zhì)量及污染現(xiàn)狀，但現(xiàn)有工作程度無(wú)法滿足城市建設(shè)的需求，急需開展 1∶5萬(wàn)尺度甚至更大比例尺的水文地質(zhì)調(diào)查。

（2）區(qū)內(nèi)的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作還停留在2000年的《1∶50萬(wàn)遼寧省環(huán)境地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》，遼陽(yáng)市未開展過(guò)更大精度的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作，這與城市規(guī)劃建設(shè)所需求的精度相差甚遠(yuǎn)，嚴(yán)重制約城市的規(guī)劃與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作。

（3）遼陽(yáng)市于2004年開展了全區(qū)1∶10萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，查明區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有崩塌、滑坡（滑塌）、泥石流、采空塌陷，其多分布于低山丘陵區(qū)，對(duì)主城區(qū)影響較小。2007年，遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站對(duì)遼陽(yáng)市地質(zhì)災(zāi)害開展了較為詳細(xì)的調(diào)查;沈陽(yáng)地調(diào)中心于2015年針對(duì)東北平原地面沉降進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查，并對(duì)遼陽(yáng)西部地區(qū)開展了InSAR監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，遼陽(yáng)市自然資源局每年都會(huì)對(duì)各隱患點(diǎn)進(jìn)行排查，建立了聯(lián)防機(jī)制。遼陽(yáng)市目前的工程地質(zhì)調(diào)查工作精度只有1∶50萬(wàn)，僅查明了巖土體的基本工程地質(zhì)類型，與新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的要求還存在諸多差距。

目前，遼陽(yáng)市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查精度比較低，未能科學(xué)的、統(tǒng)籌的聯(lián)系起來(lái)，這與城市規(guī)劃建設(shè)所需求的高精度的要求相差很大，難以滿足規(guī)劃、建設(shè)需要。同時(shí)，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各類城市地質(zhì)調(diào)查資料亟待更新、填補(bǔ)和集成統(tǒng)一研究，以便更好地服務(wù)于城市建設(shè)。因此遼陽(yáng)市需要開展更高精度的城市地質(zhì)調(diào)查工作。

3 問(wèn)題與思考

（1） 水土污染問(wèn)題

遼陽(yáng)是以石化產(chǎn)業(yè)為主的現(xiàn)代工業(yè)城市，化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來(lái)繁榮的背后，也帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題;化工企業(yè)排放的廢氣、煙塵以氣態(tài)形式進(jìn)入大氣環(huán)境，經(jīng)過(guò)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入水體和土壤，是城市重金屬及有機(jī)污染物的主要來(lái)源。遼陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)遼陽(yáng)市7條河流14個(gè)斷面進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，其中1條河流中度污染（Ⅲ類水質(zhì)）、4條河流重度污染（劣Ⅴ類水質(zhì)），水資源安全問(wèn)題不容樂(lè)觀（遼陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，2017）。本項(xiàng)目組針對(duì)土壤中可能存在的污染問(wèn)題，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域先期開展了多目標(biāo)土壤地球化學(xué)調(diào)查，初步查明了主要污染元素的含量與分布特征。傳統(tǒng)的布點(diǎn)-采樣-分析獲得土壤重金屬含量的方法在小尺度上可以獲得較為準(zhǔn)確的信息，但也存在著成本高、周期長(zhǎng)、缺乏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。高光譜遙感可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以快速調(diào)查土壤重金屬的空間分布，為后續(xù)修復(fù)、治理提供依據(jù)（葉明麗等，2018）。

（2） 斷裂活動(dòng)性問(wèn)題

郯廬斷裂是我國(guó)東部大陸上的一系列北東向巨型斷裂系中的一條主干斷裂帶，是一條現(xiàn)今仍在繼續(xù)活動(dòng)的斷裂。遼陽(yáng)市區(qū)位于郯廬斷裂帶北段，主要表現(xiàn)為3條北北東向斷裂。遼寧省地震局于2007年通過(guò)氡射氣法、淺層地震法、多道直流電法探測(cè)到遼陽(yáng)市區(qū)存在早飯屯、張臺(tái)子、前沙滸-西三里3條斷裂，但這3條斷裂均未錯(cuò)切第四系內(nèi)部晚更新世地層，顯示斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為中更新世，屬于活動(dòng)斷裂，同時(shí)由第四系等厚線分布可見(jiàn)斷裂第四紀(jì)以來(lái)的不同時(shí)期對(duì)第四系沉積物的分布厚度起控制作用（遼寧省地震研究所，2007）。本區(qū)屬于地震易發(fā)區(qū)，歷史上曾發(fā)生過(guò)有感地震20多次，最大地震為發(fā)生在遼陽(yáng)窩水庫(kù)附近的里氏5.2級(jí)地震，因此本區(qū)應(yīng)該發(fā)生過(guò)斷裂的活動(dòng)，但對(duì)于斷裂活動(dòng)發(fā)生的實(shí)際位置、分布范圍以及其活動(dòng)性質(zhì)等信息還缺乏更深入的了解，有必要通過(guò)物探、鉆探等方法來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定城市地下活動(dòng)斷層的分布和危害性，對(duì)地殼穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)（何中發(fā)，2017;徐德偉，2018）。同時(shí)可以補(bǔ)充近幾年的InSAR數(shù)據(jù)，對(duì)自然災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并綜合物探方法，探索快速監(jiān)測(cè)技術(shù)。

（3 ）地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題

遼陽(yáng)市的地質(zhì)災(zāi)害以礦山開采導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害為主，主要分布于遼陽(yáng)市的東南山區(qū)及弓長(zhǎng)嶺區(qū)，類型主要有采空塌陷、滑坡、崩塌、地裂縫等。弓長(zhǎng)嶺區(qū)因弓長(zhǎng)嶺鐵礦而聞名，弓長(zhǎng)嶺鐵礦是我國(guó)重要的富鐵礦石基地（朱凱等，2016）。弓長(zhǎng)嶺區(qū)因礦而興，也因礦而衰，長(zhǎng)期的資源開采造成了一系列環(huán)境問(wèn)題，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，屬于資源枯竭型城市。查明采空區(qū)分布范圍、沉陷區(qū)穩(wěn)定性、水土環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀等情況，可以服務(wù)于礦業(yè)城市地質(zhì)環(huán)境綜合治理、防災(zāi)減災(zāi)、拓展城市地下空間資源開發(fā)利用。

遼陽(yáng)市存在冷熱地公園、冷熱泉等著名的地質(zhì)遺跡，可以開展地質(zhì)遺跡的調(diào)查工作;同時(shí)遼陽(yáng)市還存在豐富的地?zé)豳Y源，目前已有開采的地?zé)崽?，開采用途主要為采暖、溫室等，可以加大對(duì)清潔能源的調(diào)查工作，查明深部地?zé)岽鎯?chǔ)狀況，以備長(zhǎng)期開發(fā)利用。

4 結(jié)論

隨著遼陽(yáng)城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對(duì)資源的需求不斷增加，地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯，而現(xiàn)有城市地質(zhì)工作調(diào)查程度相對(duì)較低，已無(wú)法滿足“四個(gè)遼陽(yáng)”與“一區(qū)兩軸兩翼”的城市建設(shè)總目標(biāo)。

從多目標(biāo)土壤地球化學(xué)、地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型規(guī)劃、地質(zhì)遺跡調(diào)查、開發(fā)清潔能源等方面入手在遼陽(yáng)市開展城市地質(zhì)調(diào)查，可以系統(tǒng)提升地質(zhì)工作服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障能力，從而為遼陽(yáng)市城市規(guī)劃發(fā)展提供地質(zhì)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

馮久林， 張鵬飛， 宋昊成， 2018. 基于地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題對(duì)襄陽(yáng)市城市地質(zhì)工作的思考和建議[J]. 資源環(huán)境與工程， 32（S1）：93-116.

郭萌， 張雪， 2018. 城市地質(zhì)工作體系研究[J]. 城市地質(zhì)， 13（2）：13-17.

何中發(fā)， 2107. 后工業(yè)化時(shí)期城市地質(zhì)工作實(shí)踐與展望[J]. 上海國(guó)土資源， 38（3）：49-52.

胡國(guó)軍， 趙素梅， 2005. 遼陽(yáng)市地下水超采區(qū)水資源狀況及治理保護(hù)[J]. 遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技， （2）：8-11.

遼陽(yáng)市人民政府， 2017. 遼陽(yáng)市城市總體規(guī)劃（2001—2020年）[R]. 2017年修訂.

遼陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站， 2018. 遼陽(yáng)市環(huán)境質(zhì)量簡(jiǎn)報(bào)[R].

遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院， 2011. 遼寧省遼河流域農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查成果報(bào)告[R].

遼寧省地震研究所， 2007. 遼陽(yáng)市活動(dòng)斷裂探測(cè)及地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)成果報(bào)告[R].

劉大為， 王銘晗， 劉素巧， 等， 2017. 遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦二礦區(qū)條帶狀鐵建造地球化學(xué)特征及成因探討[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）， 47（3）：694-705.

唐皇鳳， 王銳， 2019. 韌性城市建設(shè)： 我國(guó)城市公共安全治理現(xiàn)代化的優(yōu)選之路[J]. 內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)（漢文版）， 40（1）：52-60.

王守興， 2019. 遼陽(yáng)縣甜水上頭銅銀礦地質(zhì)特征及控礦因素[J]. 世界有色金屬， （12）：284-286.

徐德偉， 2018. 呼和浩特市城市地質(zhì)調(diào)查需求分析及工作重點(diǎn)的探討[J]. 西部資源， 86（5）：195-198.

原武警黃金第四支隊(duì)， 2019. 遼陽(yáng)市多要素城市地質(zhì)調(diào)查2019年度實(shí)施方案[R].

葉明亮， 楊夢(mèng)麗， 劉純宇， 等， 2018 高光譜遙感在土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)， 30（6）：5-9.

張茂省， 王化齊， 王堯， 等， 2018. 中國(guó)城市地質(zhì)調(diào)查進(jìn)展與展望[J]. 西北地質(zhì)， 51（4）：5-13.

張志彬，2019. 生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)集聚、城市體系演變與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)：基于京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角城市群的經(jīng)驗(yàn)分析[J]. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）， 22（1）：73-80.

朱凱， 劉正宏， 徐仲元， 等，2016. 弓長(zhǎng)嶺鐵礦蝕變巖及富礦成因[J]. 地學(xué)前緣， 23（5）：235-251.