田志偉
(新疆有色地質(zhì)勘查局七0一隊 昌吉 831100)
新源縣坎蘇溝科克薩依鐵礦Ⅰ、Ⅱ號礦體礦區(qū)行政區(qū)劃屬新疆新源縣管轄,位于新源縣城83°方向、直距61km處,南西距離坎蘇鎮(zhèn)約35km。該礦山設(shè)計采用地下開采,設(shè)計采用斜井+平硐聯(lián)合開拓方式,3100m水平以上礦體采用平硐開拓,3100m水平以下礦體采用斜井開拓。為了給礦山企業(yè)實施礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)、治理、監(jiān)測及土地復(fù)墾提供技術(shù)依據(jù),本文以恰庫爾圖飾面石材花崗巖礦為研究對象,并結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)[1-4],對研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問題及地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行現(xiàn)狀及預(yù)測評估,進(jìn)而為該礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工程提供地學(xué)依據(jù)。
礦區(qū)位于伊犁谷地北緣,山巒重疊,連綿起伏,海拔高度3080~3300m 左右,相對高差一般220m。地勢南高北低,南坡陡峻,北坡較舒緩(礦體位于北坡),北坡山脊地形坡度35~60°、下部斜坡地形坡度15~35°,屬高山地貌,地形較復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)的山脊基巖裸露,植被極稀疏,而緩坡處植被少量發(fā)育,植被覆蓋約為15%。因此,礦區(qū)及周邊地區(qū)地形條件中等,地貌類型較單一。
坎蘇溝科克薩依礦區(qū)地處伊寧地層小區(qū)。礦區(qū)出露的地層為中-上泥盆統(tǒng)坎蘇組和第四系全新統(tǒng)地層。由老到新地層主要包括中-上泥盆統(tǒng)坎蘇組、第四系全新統(tǒng)沖洪積、殘坡積層。其中中-上泥盆統(tǒng)坎蘇組巖性為輕變質(zhì)的火山噴發(fā)巖、中厚層狀及塊狀安山巖,及一系列中性-中酸性集塊巖、火山角礫巖、凝灰質(zhì)砂巖;第四系全新統(tǒng)沖洪積、殘坡積層主要分布于礦區(qū)北部的緩坡區(qū)域、溝谷,面積較小。巖性為砂礫石、碎石,腐植土,分選性差,磨圓度差,礫石成份較復(fù)雜。
礦區(qū)地處阿吾拉勒裂谷復(fù)向斜南翼,次級褶皺構(gòu)造帶上。為一單斜構(gòu)造,構(gòu)造線方向呈北西-南東向,和區(qū)域構(gòu)造線基本一致。地層傾向北偏西,傾角50~70°,構(gòu)造簡單。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育;未見斷裂構(gòu)造。
礦區(qū)地下水類型為基巖裂隙水,該含水層在礦區(qū)內(nèi)及附近廣泛分布,地層巖性較為復(fù)雜,主要為片理化凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖,北部分布有少量華力西期花崗閃長巖。礦區(qū)地下水主要補(bǔ)給源為大氣降水、冰雪消融水和地表水,同時接受部分地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給。地下水徑流方向由南向北由東向西,區(qū)域地下水運動方向是由北東向南西,其運移方向與區(qū)域地下水的運移方向不一致,地下水通過徑流向科克薩依溝排泄,最終經(jīng)坎蘇溝匯入鞏乃斯河谷平原。
根據(jù)礦區(qū)地層時代成因類型、地層單元和巖石工程地質(zhì)特征的不同,將其劃分為兩個工程地質(zhì)巖組:第四系松散巖組和中—上泥盆統(tǒng)塊狀巖組。其中第四系松散巖組主要分布于礦區(qū)中側(cè)及北部的緩坡處及溝道內(nèi),巖性為砂礫石、砂土等構(gòu)成,工程力學(xué)性質(zhì)差;中—上泥盆統(tǒng)塊狀巖組大面積出露于礦區(qū)中南部,北部基巖裸露區(qū)域出露,構(gòu)成礦區(qū)地層主體,工程力學(xué)性質(zhì)較好。
現(xiàn)狀條件下評估區(qū)內(nèi)存在2處崩塌災(zāi)害、1條潛在泥石流災(zāi)害,崩塌災(zāi)害位于礦區(qū)南部和西部的山脊處,潛在泥石流災(zāi)害位于礦區(qū)東部溝谷內(nèi),現(xiàn)狀評估危害程度小,危險性??;現(xiàn)狀條件下滑坡、地裂縫、地面沉降、地面塌陷災(zāi)害不發(fā)育。根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)狀評估地質(zhì)災(zāi)害對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
礦山為新建礦山,尚未開采,對含水層未產(chǎn)生破壞,據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)狀評估含水層破壞對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
現(xiàn)有礦山道路長度2.1km,路基寬6 米,占地面積1.26 公頃?,F(xiàn)有礦山道路依據(jù)地形布設(shè),泥結(jié)碎石路面,無大的挖填方及削切坡工程,局部存在挖填方工程,現(xiàn)狀評估礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較嚴(yán)重。
除礦山公路外,無其他礦建設(shè)施,基本保持原生的地形地貌景觀。據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級表,現(xiàn)狀評估內(nèi)地形地貌景觀破壞對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
(1)對采礦活動引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測進(jìn)行評估
研究區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀條件下崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害危害程度小,危險性??;礦山施工及采礦活動可能引發(fā)或加劇小型崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害,預(yù)測評估崩塌、滑坡災(zāi)害危害程度輕,危險性小;地下開采活動可能會引發(fā)地面塌陷災(zāi)害,預(yù)測評估地面塌陷災(zāi)害危害程度小,發(fā)育程度強(qiáng),危險性中等。
(2)對采礦活動遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測進(jìn)行評估
根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級標(biāo)準(zhǔn),預(yù)測評估地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較嚴(yán)重;預(yù)測評估崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地裂縫災(zāi)害對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。其中地下開采活動可能會引發(fā)地面塌陷,威脅井下采礦設(shè)備及人員安全。礦山地下開采引發(fā)地面塌陷面積約為55780 平方米,地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模為小型,發(fā)生可能性較大,影響采礦設(shè)備等較重要工程設(shè)施及井下工作人員安全,單次預(yù)測威脅人員10人,可能造成的經(jīng)濟(jì)損失100 萬元。預(yù)測評估采礦活動遭受地面塌陷災(zāi)害危險性中等。
地下開采對含水層破壞預(yù)測分析:
根據(jù)開發(fā)利用方案,礦山建成后1 號礦體地質(zhì)報告預(yù)計正常涌水量為150 立方米/天,最大排水量350 立方米/天。2 號礦體地質(zhì)報告預(yù)計正常涌水量為120 立方米/天,最大排水量300 立方米/天。自建水井?dāng)M抽取生活用水800 立方米/年。現(xiàn)狀條件下礦區(qū)內(nèi)無地表水漏失、泉井干涸等現(xiàn)象,雖地下開采礦井排水可能造成該區(qū)域內(nèi)地下水水位下降,但由于礦井涌水量小,礦區(qū)地下水為基巖裂隙潛水,礦體圍巖透水性差,巖層富水性差,影響僅限于局部,不會引起地表水漏失,不會影響礦區(qū)及周圍生產(chǎn)生活供水。閉坑后在一定時期地下水基本能恢復(fù)至原水位。
綜上,根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級表,預(yù)測評估含水層破壞對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
本文以恰庫爾圖飾面石材花崗巖礦為研究對象,現(xiàn)狀條件下評估區(qū)礦山對地質(zhì)環(huán)境影響與破壞劃分為較嚴(yán)重區(qū)和較輕區(qū),其中較嚴(yán)重區(qū)主要為礦山道路,面積1.26公頃;預(yù)測評估嚴(yán)重區(qū)包括露天采場、廢渣石場、生活區(qū)、垃圾掩埋場、荒料堆場、規(guī)劃表土堆放場和礦山道路,較輕區(qū)為除嚴(yán)重區(qū)以外的其他區(qū)域。通過對新源縣坎蘇溝科克薩依鐵礦地質(zhì)環(huán)境影響的現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估的分析,可以為礦山企業(yè)實施礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)、治理、監(jiān)測及土地復(fù)墾提供技術(shù)依據(jù)。