崔 凱

（甘肅省地礦局第二勘查院，甘肅 蘭州 730020）

寬山溝金礦位于甘肅省酒泉市，開采歷史悠久，采礦活動對地質(zhì)環(huán)境破壞嚴重，產(chǎn)生了一系列地質(zhì)環(huán)境問題。本文在充分收集地質(zhì)環(huán)境背景的基礎下，開展該礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，并提出具體的環(huán)境恢復治理措施，以期改善地質(zhì)環(huán)境條件，實現(xiàn)人口—資源—環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 礦山地質(zhì)背景

1.1 地層

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次實地勘查結果，該礦區(qū)及周邊出露地層主要有太古宇一古元古界敦煌巖群第一巖組(AnZdn1)、第四系(Q)中更新統(tǒng)洪積物(Q2pl)等。

1.2 地質(zhì)構造

該礦區(qū)域地處青藏高原西北邊緣、祁連造山帶西段，位于火焰山復背斜北翼。礦區(qū)北側有一條北東向壓扭性斷層通過，斷層破碎帶由碎裂巖、糜棱巖組成。根據(jù)太古宇一古元古界敦煌巖群沖覆于中更新統(tǒng)之上，推測為逆沖斷層。斷層沿走向呈舒緩波狀，斷層走向北50°東，傾向南40°東，傾角在60°左右。

工作區(qū)地質(zhì)構造簡單，見小型斷層，斷層長10m～15m，斷層產(chǎn)狀，傾向90°，傾角65°左右。

1.3 礦區(qū)地形地貌現(xiàn)狀

據(jù)原地質(zhì)資料，礦區(qū)在未采礦之前，礦區(qū)山體坡度整體坡度在35°～65°之間，山體、巖體都較完整。原始沖蝕溝道寬闊、平緩，無卡口、陡坎，地形地貌景觀協(xié)調(diào)一致。自采礦開始后，由于使用爆破等手段，使山體遭到破壞，采掘面及周圍巖體產(chǎn)生大量裂隙，結構破碎不完整，采掘面形成直立陡坡，局部有危巖臨空面；中游溝道兩側堆積大量的棄渣，并且經(jīng)洪水的多年沖刷侵蝕，形成陡崖式邊坡，破壞了地形地貌的連續(xù)性和相似性，與礦區(qū)及周邊原始地貌形成鮮明的反差，嚴重破壞了礦區(qū)地形地貌。

破壞后礦區(qū)地形地貌地形總體南高北低，海拔一般1300m-1450m，相對高差小于150m，山體原始坡度一般35°～65°，沖蝕溝溝道寬5m～8m不等，原始溝道橫剖面呈寬“W”字型。后期由于采礦活動，使山體遭到破壞，采掘面形成直立陡坡，局部有危巖臨空，產(chǎn)生大量渣堆無序堆放于采掘面周邊及山前一帶，致使礦區(qū)植被遭到嚴重破壞，特別是大量的礦渣堆放嚴重破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，由此也引發(fā)了土地資源壓占等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。

1.4 地震

區(qū)內(nèi)主要斷裂大都在加里東期形成。根據(jù)現(xiàn)有地震資料，已證明這些斷裂至今大都有明顯的活動性。

依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)和《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)，該地區(qū)抗震設防烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應譜特征周期為0.45s。

1.5 巖土體工程地質(zhì)類型及其特征

（1）巖體工程地質(zhì)類型及特征。依據(jù)巖體類型、巖體結構、巖相類型及其力學性質(zhì)進行劃分，區(qū)內(nèi)巖體屬堅硬硅質(zhì)灰?guī)r。區(qū)內(nèi)硅質(zhì)灰?guī)r呈灰白色，隱晶質(zhì)結構，層狀構造，條帶狀構造，巖石主要由方解石及硅質(zhì)組成，巖石較完整，巖石多見硅化，質(zhì)地堅硬，節(jié)理裂隙不發(fā)育。

巖層總體產(chǎn)狀，傾向179°～201°，傾角30°～68°巖層產(chǎn)狀與采掘面呈反向坡。

礦體的頂?shù)装鍑鷰r為條痕狀混合巖，屬堅硬巖石，未風化的巖石抗壓強度為22MPa，抗折強度為3.7MPa。礦體埋藏不深，礦體裸露于地表，由于受地表強烈的風化作用影響，形成了厚度不均的風化層。

（2）土體工程地質(zhì)類型及特征。根據(jù)土體的組成物質(zhì)和結構連接的基本特征，可將工作區(qū)分布的土體劃分灰色洪積礫石、碎石層，棕、灰褐色砂礫及細砂。松散巖土體主要包括灰色洪積礫石、碎石層，棕、灰褐色砂礫及細砂。松散巖土體主要分布在礦區(qū)北部地勢平緩處。據(jù)經(jīng)驗值，砂碎石允許承載力為200～400kg/cm2。

1.6 水文地質(zhì)條件

（1）巖層含水性。據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水動力特征和含水層巖性，可將礦區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

（2）地下水動態(tài)變化特征。礦區(qū)地表淺部地下水含量較少，富水性較弱，地表無常年徑流及積水帶，地下水仍然以雨水滲透為主，不受區(qū)域地下水補給。

（3）地下水補給、排泄條件。礦區(qū)位于火焰山復背斜北翼部位，海波1340m～1480m，相對高差小于150m，屬低中山區(qū)。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，溝谷內(nèi)無常年性流水，僅在雨季有暫時性水流出現(xiàn)，流量受降雨量限制。

（4）礦坑充水因素。礦區(qū)礦坑充水來源主要是大氣降水

大氣降水：本區(qū)雨量稀少，年平均降水量約39.9m，其充水途徑主要是在直接落入采場內(nèi)的水量，其影響程度取決于降雨程度大小和時間長短。其次由于采礦破壞地形，降低巖體強度，造成巖塊松動和裂隙擴大，降雨時地面水沿地表裂隙灌入地下，促使礦坑充水量的驟然增加。

礦體及圍巖裂隙水：礦體質(zhì)硬，裂隙不發(fā)育，裂隙可導水，但未形成含水層。

地表水：區(qū)內(nèi)無地表水體，最低開采標高為1348m，高于當?shù)厍治g基準面，地表無常年徑流及積水帶，對采場充水不會影響。

（5）水文地質(zhì)條件評述。根據(jù)礦區(qū)勘查報告和《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719-1991)，區(qū)水文地質(zhì)條件評述如下：礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，地形有利于自然排水，水文地質(zhì)條件屬于簡單類型。

調(diào)查期間，以上兩種地下水均未見出露，采礦活動未造成以上地下含水層的大面積破壞，也未改變地下水的補給及徑流條件，礦區(qū)及周邊地表水未漏失，未影響礦區(qū)及周邊生產(chǎn)生活用水。

2 礦區(qū)主要地質(zhì)環(huán)境問題

該礦山屬閉礦礦山，為露天采礦，對自然保護區(qū)影響程度嚴重。經(jīng)調(diào)查，自采礦以來重開采輕保護，長期存在亂采亂挖、渣堆無序堆放的現(xiàn)象，原有地形地貌已被人為的徹底改變，現(xiàn)采掘面坡度40°～75°，4處采坑局部形成危巖臨空面；山前及采掘場周邊存在8處渣堆，但由于近年來降雨較多，溝道兩側渣堆坡腳受到溝內(nèi)洪水沖刷沖蝕，致使渣堆臨溝坡體失穩(wěn)，形成高陡邊坡，既為泥石流災害的形成提供松散物質(zhì)來源，又易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災害，造成嚴重的水土流失和地質(zhì)災害隱患。

區(qū)內(nèi)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一、礦業(yè)活動易引發(fā)地質(zhì)災害；二是礦業(yè)活動對地形地貌景觀的影響；三是礦業(yè)活動對土地資源破壞。

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，礦區(qū)內(nèi)采礦活動形成大量渣堆以碎石土為主，其結構松散，渣堆堆放高度較高且邊坡坡腳較陡，形成高陡邊坡隱患；礦區(qū)采礦主要為山體出露的基巖，為露天開采，開采標高位于地下水之上，周圍地表水體未見大量下滲，對含水層造成的影響較輕；采礦活動對土地資源及地形地貌景觀造成了挖損和壓占破壞，破壞的土地類型屬裸地，區(qū)內(nèi)礦業(yè)活動共形成8處渣堆和4處采掘面，破壞總面積約7.53hm2，其中，挖損總面積約3.996hm2，壓占總面積約3.532hm2，破壞荒地小于等于10hm2，對土地資源破壞程度較輕；綜合判定，礦業(yè)活動對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度為嚴重?，F(xiàn)對勘查區(qū)礦區(qū)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題逐一敘述如下：

2.1 礦業(yè)活動引發(fā)地質(zhì)災害

經(jīng)野外實地調(diào)查及勘查，寬山溝金礦范圍內(nèi)因采礦活動引發(fā)的地質(zhì)災害隱患為開山炸石形成的直立采掘面和山前散亂堆放的棄土、棄石渣堆形成的高陡邊坡。采掘面高度29m～30m，坡頂及周邊因爆破產(chǎn)生大量裂隙和浮石，局部巖體臨空，存在一定的安全隱患。棄土、棄石渣堆以碎石土為主，主要為礦山生產(chǎn)期間破碎設備料斗的所在位置，高度在8m～10m左右，一面為通往開采區(qū)的礦山道路，其余兩面坡面陡立，形成高陡邊坡。

2.2 礦業(yè)活動對地下含水層的影響

礦業(yè)活動對含水層破壞主要是礦業(yè)活動對地下含水層結構改變、地下水位下降、水量減少或疏干、水質(zhì)惡化等現(xiàn)象。

經(jīng)調(diào)查，酒泉市寬山溝金礦開采方式為露天和丼工開采，主要開采山體裸露的基巖，開采標高位于地下水位之上，礦區(qū)內(nèi)渣堆順溝道無序堆放且凹凸不平，已停采多年，礦區(qū)地下水類型以第四系松散巖類孔隙水為主，礦業(yè)活動過程未造成地下含水層的破壞，也未改變地下水的補給及徑流條件，礦區(qū)及周邊地表水未漏失，礦區(qū)內(nèi)無選礦活動，未影響礦區(qū)及周邊生產(chǎn)生活用水，礦業(yè)活動對含水層的影響較輕。

2.3 礦業(yè)活動對土地資源破壞

根據(jù)勘查寬山溝金礦開采區(qū)主要為礦權范圍內(nèi)的北坡山體，開采手段主要使用爆破結合挖掘機、裝載機等大型機械設備進行，使原有山體破壞嚴重，并形成大小不等、形狀不一的采掘面4處，開采區(qū)范圍相對集中，開采面基本直立。

礦區(qū)范圍內(nèi)渣堆主要堆積于山前及采掘面周邊，棄渣群沿山體東西向展布，形狀呈不規(guī)則的長條形或圓弧形。

經(jīng)調(diào)查，寬山溝金礦礦區(qū)范圍內(nèi)采礦活動對土地資源造成了挖損壓占破壞，破壞的土地類型屬裸地，破壞總面積約7.53hm2，其中對土地資源的挖損破壞主要表現(xiàn)在采礦活動對礦區(qū)山體及周邊地貌的挖損，挖損破壞總面積約3.996hm2；對土地資源的壓占破壞主要表現(xiàn)在渣堆沿山前及采掘面周邊無序堆放，分布8處渣堆，壓占破壞總面積約3.532hm2?，F(xiàn)將其礦業(yè)活動對土地資源的壓占、挖損破壞情況分別闡述如下：

（1）挖損破壞。經(jīng)走訪調(diào)查，寬山溝金礦礦區(qū)內(nèi)礦業(yè)活動對土地資源的挖損破壞主要表現(xiàn)為采礦生產(chǎn)爆破、開挖礦區(qū)內(nèi)山體。礦區(qū)范圍內(nèi)挖損破壞的地方共有4處。

土地資源的挖損破壞主要表現(xiàn)在采礦活動對礦區(qū)山體及周邊地貌的挖損，開挖形成的采掘面及開采平臺主要集中于溝口南北兩側山體，沿山體東西向展布，礦山開采形成4個大小不等形狀不一的采掘面，高度11m～35m，長度一般為30m～400m、寬度一般為22m～110m，總破壞面積約3.996hm2，采掘面開挖形成直立陡坡，破壞地形地貌景觀、植被破壞后恢復能力較弱。

（2）渣堆壓占破壞。經(jīng)調(diào)查，寬山溝金礦礦區(qū)內(nèi)礦業(yè)活動對土地資源的壓占破壞主要表現(xiàn)在渣堆沿山體邊坡、溝道一帶無序堆放，對原生裸地造成了嚴重破壞，壓占的廢渣成分主要以碎石土為主，碎石粒徑一般8cm～30cm，最大達50cm。廢渣在坡面和坡腳松散堆積，偶爾會發(fā)生順坡滑塌現(xiàn)象。由于廢渣堆無序堆放、松散、保水性差，閉礦以來坡面一直無法自然生長植被，對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境影響較大，對周邊自然環(huán)境的整體協(xié)調(diào)性造成不良影響。

經(jīng)統(tǒng)計，寬山溝金礦礦區(qū)范圍內(nèi)共分布8處渣堆，渣堆壓占總面積約3.532hm2，渣堆對土地資源的壓占破壞面積。

根據(jù)以上分析，礦業(yè)活動破壞土地類型為裸地，破壞總面積約7.53hm2，故礦業(yè)活動造成土地資源破壞對環(huán)境影響較輕。

2.4 礦業(yè)活動對地形地貌景觀的影響

地形地貌景觀破壞主要是因礦山建設或采礦活動而改變原有的地形條件與地貌特征，造成土地損毀、山體破損、巖石裸露、植被破壞等現(xiàn)象，致使地質(zhì)遺跡、人文景觀、土地植被景觀等被影響或破壞從而使礦山自然景觀的觀賞性、連續(xù)性、完整性、原始性等屬性遭受破壞的現(xiàn)象。

根據(jù)勘查，現(xiàn)狀條件下寬山溝金礦礦山地形地貌景觀破壞主要表現(xiàn)在山體挖損以及渣堆壓占等方面，破壞總面積約7.53hm2。其中，因開挖形成4處采坑，破壞面積約3.996hm2；采掘面高度11m～35m，長度一般為30m～400m、寬度一般為22m～110m，開挖形成陡坡、開采平臺，破壞地形地貌景觀、植被破壞后恢復能力較弱；礦區(qū)范圍內(nèi)共分布8處渣堆，長度18m～156m不等，寬度1m～100m不等，堆積高度1m～79m不等，渣堆壓占總面積約3.532hm2。

經(jīng)調(diào)查分析，該礦山地處低中山區(qū)，破壞土地類型主要為裸地。原始山體順直，無陡坎，地形地貌景觀協(xié)調(diào)。礦區(qū)及其周邊范圍因采礦活動，大面積開挖山體、堆棄廢渣等，開挖形成的采掘面和開采平臺地主要集中于溝口兩側，無序開挖形成4個大小不一的采掘面；山前無序堆積棄渣，棄渣群近東西向展布，形狀呈不規(guī)則的長條形；同時礦區(qū)的挖損和壓占造成植被破壞。礦業(yè)活動使礦區(qū)的地形地貌景觀遭到破壞，與周邊的地貌發(fā)生了較大的反差；進而對礦區(qū)的原始性、連續(xù)性、完整性和觀賞性造成影響。

根據(jù)以上分析礦業(yè)活動對原生景觀影響和破壞程度大，對主要交通干線可視范圍內(nèi)，且位于莫高窟自然保護區(qū)內(nèi)，地形地貌景觀影響嚴重。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理工作

根據(jù)治理目標、任務及原則，綜合項目區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景和礦區(qū)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題以及當?shù)刈匀毁Y源及環(huán)保部門的要求，對礦區(qū)的治理方案進一步明確細化，力爭通過工程治理逐步使各礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得以改善，總體治理方案：清理浮石、渣堆平整、削坡。

（1）人工對采掘面上部及周邊松動散落的浮石、危巖進行清理，集中堆放于采掘面底部坡腳，最大限度消除落石隱患；

（2）對礦區(qū)內(nèi)渣堆進行平整、削坡，消除斜坡類災害隱患的同時，使其與周邊地貌協(xié)調(diào)。

4 環(huán)境影響評價

4.1 正環(huán)境效應分析

本次地質(zhì)環(huán)境治理工程主要包括圍巖清理、石渣推運、渣堆平整、削坡等工程，各項治理工程實施后，可有效減少棄渣堆等對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，有效改善祁連山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，防治水土流失。

4.2 負環(huán)境效應分析

（1）在工程施工的過程中，將有中型的載重車輛等機械設備，均會產(chǎn)生噪音、粉塵等，給周圍環(huán)境帶來一定的不利影響。但是工程區(qū)距村莊均較遠，因此工程施工對當?shù)卮迕裆瞽h(huán)境會產(chǎn)生的不利影響較小。但仍需要加強對現(xiàn)場施工人員的安全保護措施，盡量減少其不良影響。

（2）工程施工期間，產(chǎn)生的各類垃圾會對周圍環(huán)境造成污染，所以施工過程中產(chǎn)生的垃圾應及時收集，集中處理（待施工結束，運出礦區(qū)）。在施工過程中，盡量避免渣堆、棄土、材料的亂堆亂放，避免對礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的二次破壞。

4.3 環(huán)境影響評價

該項工程屬于土建工程，對環(huán)境的影響總體很小，在施工過程中，只要加強管理，采取合理措施，將會基本消除對環(huán)境的影響。如通過及時灑水，可大幅度的降低浮塵；垃圾堆放，簡易壓埋處理，可基本消除污染。

該項治理工程建成完工后，可以有效改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，使礦山一帶自然環(huán)境得到有效地改善。

5 效益分析

5.1 經(jīng)濟效益

通過及時治理，可避免和減輕生態(tài)環(huán)境問題的產(chǎn)生，使生態(tài)環(huán)境問題得到解決，避免生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。經(jīng)過項目實施，地質(zhì)環(huán)境問題得到治理，減少了對當?shù)厝罕娚a(chǎn)生活的影響，促進了群眾的生產(chǎn)，并且損毀裸地得到功能性恢復。隨著項目的實施，能夠減少項目區(qū)的水土流失和揚塵，保證區(qū)域的安全生產(chǎn)生活。由此可見，項目對工程生產(chǎn)的經(jīng)濟效益是潛在和間接的。沒有這些投入，一系列環(huán)境問題將持續(xù)影響區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)生活安全，帶來經(jīng)濟上巨大損失。

5.2 環(huán)境效益

生態(tài)環(huán)境恢復治理工程的環(huán)境效益是一種綜合性的效益，具有漸進式累計增生的特點，環(huán)境效益是一切效益之根本，潛在綜合效益長久而非經(jīng)濟價值能估算的。它不僅可美化景觀，還可控制水土流失。

項目實施后，可使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善，地形地貌景觀得到恢復，棄土棄渣壓占裸地得以恢復生機，將極大減輕水土流失，將為整個區(qū)域生態(tài)環(huán)境的恢復、改善奠定基礎。

5.3 社會效益

礦山開采壓占破壞土地資源、影響地形地貌景觀、進而破壞地質(zhì)環(huán)境，影響生態(tài)環(huán)境。礦渣對、裸地損毀等問題都嚴重影響了當?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活；同時采礦活動引起的揚塵等問題直接對周邊環(huán)境造成巨大影響。因此，生態(tài)環(huán)境恢復治理工程不只是一個技術方案問題，更是一個民生問題，具有深遠的社會意義。生態(tài)環(huán)境恢復治理工程的實施可以對礦渣堆、裸地損毀等問題進行治理，提高區(qū)域生態(tài)條件，改善人民生活環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量，而且可以留青山綠水于后代，做到社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的可持續(xù)發(fā)展，構建文明富裕、和諧進步的社會。

6 結論

該礦山通過平整渣堆、清理浮石、渣堆削坡等工程，消除采礦生產(chǎn)引發(fā)的各類地質(zhì)災害隱患，同時遏制采礦活動對土地資源、地形地貌景觀的影響和破壞，使遭受嚴重破壞的寬山溝金礦區(qū)的地形地貌得到有效恢復，礦區(qū)水土流失大幅度降低，斜坡類災害隱患基本消除，生態(tài)環(huán)境逐步趨于良性循環(huán)，還當?shù)匾粋€安全和諧的生產(chǎn)生活環(huán)境，使該礦山的生態(tài)環(huán)境得到恢復。