豫南某礦山集中開(kāi)采區(qū)對(duì)地形地貌及土地資源影響評(píng)價(jià)

，

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001)

1 礦區(qū)概況

豫南某市礦產(chǎn)資源主要分布在西部低山丘陵區(qū)，以露天開(kāi)采花崗巖、灰?guī)r、頁(yè)巖建筑石料及井工開(kāi)采鐵礦、螢石礦煤礦等礦產(chǎn)為主。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的開(kāi)采，產(chǎn)生了諸多礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，主要為地面塌陷伴生地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，土地資源破壞和地形地貌景觀破壞，含水層破壞等。本文在開(kāi)展該市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，對(duì)市域西部露天礦山集中開(kāi)采區(qū)就地形地貌景觀、土地資源等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行了分項(xiàng)評(píng)價(jià)，為今后政府科學(xué)開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供數(shù)理支撐。

2 地形地貌景觀破壞現(xiàn)狀及影響評(píng)價(jià)

2.1 破壞類型與分布

地形地貌景觀破壞類型主要有挖損、堆積壓占、工業(yè)廣場(chǎng)及塌陷變形等三種方式。

(1)挖損破壞主要分布于驛城區(qū)西南香山-確山縣西北三里河一帶白云巖頁(yè)巖礦開(kāi)采區(qū)、確山縣普會(huì)寺-劉店鎮(zhèn)灰?guī)r礦開(kāi)采區(qū)、遂平西北-西平西南頁(yè)巖礦開(kāi)采區(qū)及泌陽(yáng)北部縣春水-象河一帶花崗巖礦開(kāi)采區(qū)，主要為露天開(kāi)采白云巖、頁(yè)巖、灰?guī)r及花崗巖等礦產(chǎn)形成，露天采場(chǎng)基巖裸露，人工地貌群集，陡坎林立，局部形成高達(dá)近100 m的直立陡崖，生態(tài)環(huán)境惡化，形成石漠化，嚴(yán)重影響視覺(jué)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有挖損破壞319處，面積達(dá)7 655 181.00 m2(765.52 hm2)。

(2)堆積破壞按照堆積物質(zhì)可分為兩部分。其一主要分布于確山縣普會(huì)寺-劉店鎮(zhèn)灰?guī)r礦區(qū)與泌陽(yáng)縣北部春水-象河花崗巖礦區(qū)，主要為露天開(kāi)采灰?guī)r、花崗巖礦產(chǎn)生的廢石廢渣，多順山坡堆積，形成荒漠化，破壞了生態(tài)環(huán)境，造成視角無(wú)染。其二是及泌陽(yáng)縣南部馬谷田鐵礦螢石礦區(qū)，主要為井工開(kāi)采鐵礦、螢石礦后經(jīng)過(guò)選礦產(chǎn)生廢渣，多沿溝設(shè)置尾礦庫(kù)，破壞了生態(tài)環(huán)境，形成荒漠化，造成視角污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有廢石廢渣堆、矸石山241座，面積約4 326 383 m2(432.63 hm2)。

(3)塌陷變形造成的地形地貌景觀破壞一是分布于驛城區(qū)平原區(qū)，主要為井工開(kāi)采煤炭資源，地下采空區(qū)引發(fā)地面塌陷，造成地面高低差異變化，最大塌陷深度0.5～2 m，使地表發(fā)生波狀起伏，局部形成碟形洼地；二是分布在泌陽(yáng)縣南部馬谷田鐵礦螢石礦低山，該區(qū)域部分地段井工開(kāi)采鐵礦及螢石礦等，地下分布有采空區(qū)，受開(kāi)采方式、礦體厚度及地形等因素限制，塌陷變形跡象不明顯，僅局部造成林草地發(fā)生變形破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有塌陷變形5處，面積364 076 m2(36.41 hm2)。

2.2 地形地貌景觀破壞評(píng)價(jià)

2.2.1 評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)

地形地貌景觀破壞評(píng)價(jià)按照定量與定性相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，分為嚴(yán)重、較嚴(yán)重和較輕三級(jí)，評(píng)價(jià)分為單個(gè)礦山評(píng)價(jià)和工作區(qū)評(píng)價(jià)兩個(gè)層次。定量評(píng)價(jià)公式為：

(1)

式中：M為地形地貌景觀破壞率,%;FP為地形地貌景觀破壞面積之和，km2;FQ為采礦證登記礦權(quán)面積之和，km2。

單個(gè)礦山地形地貌景觀破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 單個(gè)礦山地形地貌景觀破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

2.2.2 定性評(píng)價(jià)

根據(jù)地形地貌景觀破壞類型、破壞特點(diǎn)及與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)系分析，露天采礦多以挖損破壞、堆積破壞為主，已對(duì)原生的地形地貌景觀造成了損害，已造成了視覺(jué)污染，破壞了地形地貌景觀的完整性、和諧型，破壞程度為嚴(yán)重。井工采礦多以工業(yè)廣場(chǎng)及選場(chǎng)等壓占破壞為主、局部有塌陷變形造成原始地形地貌景觀發(fā)生了一定變形，總體對(duì)地形地貌景觀破壞程度為較輕。根據(jù)地形地貌景觀影響程度分級(jí)表，工作區(qū)露采礦山對(duì)原生的地形地貌景觀影響和破壞程度大，工作區(qū)位于城市周邊、風(fēng)景旅游區(qū)、主要交通干線兩側(cè)可視范圍內(nèi)地形地貌景觀影響嚴(yán)重，綜合評(píng)定工作區(qū)泌陽(yáng)縣春水-象河一帶露天開(kāi)采花崗巖礦區(qū)、確山縣劉店鎮(zhèn)-普會(huì)寺一帶露天開(kāi)采花崗巖礦區(qū)、驛城區(qū)胡廟鄉(xiāng)-確山縣三里河鄉(xiāng)一帶白云巖頁(yè)巖開(kāi)采區(qū)為地形地貌景觀破壞等級(jí)為嚴(yán)重級(jí)，泌陽(yáng)縣南部馬谷田鎮(zhèn)鐵礦-螢石礦開(kāi)采區(qū)、驛城區(qū)吳桂橋煤礦開(kāi)采區(qū)為較嚴(yán)重級(jí)，其他區(qū)域?yàn)檩^輕級(jí)。

2.2.3 定量評(píng)價(jià)

本次調(diào)查礦山或礦區(qū)數(shù)為413個(gè)，嚴(yán)重等級(jí)礦山183個(gè)，占44.31%(見(jiàn)表2)；較嚴(yán)重等級(jí)礦山有35個(gè)，占8.47%；較輕礦山195個(gè)，占47.22%。地形地貌景觀破壞較輕礦山以井采礦山、在建礦山為主，地形地貌景觀破壞嚴(yán)重及較嚴(yán)重礦山全部為露天開(kāi)采石灰?guī)r、花崗巖礦以及頁(yè)巖礦礦山，挖損及壓占嚴(yán)重破壞了原有地形地貌景觀，嚴(yán)重改變了原有地形地貌景觀。413個(gè)礦山礦區(qū)總面積約142.55 km2，地形地貌景觀破壞總面積15.40 km2，平均破壞率為10.80%，對(duì)原生的地形地貌景觀影響和破壞程度大，且多位于高速、省道等重要交通干線及景區(qū)等重要自然保護(hù)區(qū)可視范圍內(nèi)，定量評(píng)價(jià)破壞等級(jí)為嚴(yán)重。

表2 礦山地形地貌景觀破壞等級(jí)匯總評(píng)價(jià)表

2.2.4 可恢復(fù)程度

頁(yè)巖礦、粘土礦開(kāi)采區(qū)，大多存有大量的采礦廢渣，棄渣以頁(yè)巖、泥巖等軟巖為主，易風(fēng)化為細(xì)顆粒的物質(zhì)，且軟巖區(qū)有利于平整、干砌石擋墻、植樹(shù)種草綠化等工程手段實(shí)施，容易進(jìn)行恢復(fù)治理，可恢復(fù)程度高；花崗巖、灰?guī)r采石場(chǎng)，一般造成山體永久性破損，形成陡立的巖質(zhì)邊坡，高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)復(fù)綠困難多，投資大，恢復(fù)治理難度大。煤礦塌陷地對(duì)地形地貌的影響主要表現(xiàn)為地形波狀起伏或碟形洼地，局部形成積水洼地，但地形地貌的總體形態(tài)沒(méi)有改變，采用簡(jiǎn)單的土地平整、生態(tài)修復(fù)等措施即可恢復(fù)，易于進(jìn)行恢復(fù)治理。

3 土地資源破壞現(xiàn)狀及影響評(píng)價(jià)

3.1 壓占方式與分布

礦產(chǎn)資源集中開(kāi)采區(qū)土地資源的破壞類型主要有挖損、壓占、地質(zhì)災(zāi)害損壞等三種類型。主要破壞土地類型為林地、草地及耕地，挖損及壓占對(duì)土地資源的破壞最為嚴(yán)重。

(1)挖損破壞土地區(qū)域同地形地貌景觀挖損破壞區(qū)域基本一致，主要為露天開(kāi)采灰?guī)r、花崗巖、白云巖及頁(yè)巖等礦產(chǎn)形成。挖損剝離了原有土壤，使新鮮基巖裸露，土地失去原用功能，水土流失使荒漠化發(fā)育。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有挖損破壞319處，挖損土地類型以林地、草地為主，面積達(dá)7 655 181.00 m2(765.52 hm2)。

(2)堆積壓占破壞按照堆積物質(zhì)可分為兩部分。其一主要礦山采礦產(chǎn)生的廢石廢渣、矸石以及選礦產(chǎn)生的尾礦渣。堆積壓占土地類型以林地、草地為主，少量荒地等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有廢石廢渣堆、矸石山241座，累計(jì)造成土地壓占面積約4 326 383 m2(432.63 hm2)。其二為工業(yè)廣場(chǎng)占用，主要用于建設(shè)礦山廠房等配套設(shè)施占用土地，工業(yè)廣場(chǎng)一般分布于坡腳相對(duì)平緩處，壓占土地類型林地、草地為主，局部有少量耕地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有礦山工業(yè)廣場(chǎng)209處，累計(jì)造成土地壓占面積約3 050 320 m2(305.03 hm2)。

(3)塌陷變形造成的地形地貌景觀破壞一是分布于驛城區(qū)平原區(qū)，主要為井工開(kāi)采煤炭，在地下形成采空區(qū)，引發(fā)地面塌陷造成地面高低差異變化，最大塌陷深度0.5～2 m，使地表發(fā)生波狀起伏，局部形成碟形洼地，破壞土地類型均為耕地；二是分布在泌陽(yáng)縣南部馬谷田鐵礦螢石礦低山，該區(qū)域部分地段井工開(kāi)采鐵礦及螢石礦等，地下分布有采空區(qū)，受開(kāi)采方式、礦體厚度及地形等因素限制，塌陷變形跡象不明顯，僅局部造成林草地發(fā)生變形破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該市現(xiàn)有塌陷坑5處，累計(jì)造成土地?fù)p毀面積約364 076 m2(36.41 hm2)。

3.2 地形地貌景觀破壞評(píng)價(jià)

3.2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

土地資源破壞評(píng)價(jià)按照定量與定性相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，分為嚴(yán)重、較嚴(yán)重和較輕三級(jí)，評(píng)價(jià)分為單個(gè)礦山評(píng)價(jià)和工作區(qū)評(píng)價(jià)兩個(gè)層次。定量評(píng)價(jià)公式為：

式中： MT為土地資源破壞率，%;FT為土地資源破壞面積，km2;FQ為采礦證登記礦權(quán)面積，km2；MG為耕地破壞率，%;FG：耕地破壞面積，km2;MLC為林地草地破壞率，%;FLC為林地草地破壞面積，km2;單個(gè)礦山土地資源破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表3)。

表3 單個(gè)礦山土地資源破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

3.2.2 定性評(píng)價(jià)

根據(jù)地形地貌景觀破壞類型、破壞特點(diǎn)及與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)系分析，露天采礦多以挖損破壞、堆積破壞為主，且多數(shù)集中連片，面積較大，破壞土地類型以林地、草地為主，破壞程度為嚴(yán)重。煤礦開(kāi)采位于平原區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)等配套設(shè)置建設(shè)占用破壞大量土地以及采礦形成地面塌陷變形造成土地?fù)p毀，破壞土地類型均為耕地，認(rèn)為破壞等級(jí)較嚴(yán)重。非煤礦山井工采礦多以工業(yè)廣場(chǎng)及選場(chǎng)等壓占破壞為主、局部有塌陷變形造成原始地形地貌景觀發(fā)生了一定變形，占用破壞土地類型以林地為主，多以點(diǎn)狀分布，規(guī)模較小，總體認(rèn)為破壞程度較輕。

3.2.3 定量評(píng)價(jià)

土地壓占與破壞的面積與地形地貌景觀的破壞面積基本一致，與開(kāi)采的礦種存在直接的關(guān)系?？傮w講，露天開(kāi)采灰?guī)r礦、頁(yè)巖礦以及花崗巖礦采石場(chǎng)挖損壓占土地類型一般為林地、草地，面積相對(duì)較大，且有些集中連片區(qū)可達(dá)達(dá)數(shù)十公頃，礦山采礦產(chǎn)生的廢石廢渣一般對(duì)于坡腳較為緩平地帶，堆積壓占土地類型以林地、草地為主，局部壓占少量耕地，破壞等級(jí)嚴(yán)重。井工開(kāi)采煤礦位于平原區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)等配套設(shè)施建設(shè)占用的土地類型為耕地，由于形成采空區(qū)，已造成局部地面塌陷變形，煤礦塌陷區(qū)影響土地類型為耕地，面積較大，造成地面低洼起伏不平，且局部形成洼地長(zhǎng)期積水，已失去耕種可能，破壞等級(jí)較為嚴(yán)重。井工開(kāi)采鐵礦-螢石礦多位于西南部低山區(qū)，以建設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)、選礦廠以及尾礦庫(kù)等設(shè)施壓占土地為主，破壞土地類型以林地為主，多為點(diǎn)狀分布，面積相對(duì)較小，破壞等級(jí)較輕。

本次調(diào)查礦山或礦區(qū)數(shù)為413個(gè)，嚴(yán)重等級(jí)礦山104個(gè)，占25.18%(見(jiàn)表4)；較嚴(yán)重等級(jí)礦山有99個(gè)，占23.97%；較輕礦山210個(gè)，占50.85%。土地資源破壞較輕礦山以井采礦山、在建礦山為主，土地資源破壞嚴(yán)重及較嚴(yán)重礦山全部為露天開(kāi)采石灰?guī)r、花崗巖礦以及頁(yè)巖礦礦山，挖損及壓占嚴(yán)重破壞了原有地形地貌景觀，嚴(yán)重改變了原有地形地貌景觀。413個(gè)礦山礦區(qū)總面積約142.55 km2，地形地貌景觀破壞總面積15.40 km2，土地平均破壞率為10.80%，對(duì)原生的地形地貌景觀影響和破壞程度大，且多位于高速、省道等重要交通干線及景區(qū)等重要自然保護(hù)區(qū)可視范圍內(nèi)，定量評(píng)價(jià)破壞等級(jí)為嚴(yán)重。

表4 礦山土地資源破壞等級(jí)匯總評(píng)價(jià)表

3.2.4 可恢復(fù)程度

頁(yè)巖礦、粘土礦開(kāi)采區(qū)，大多存有大量的采礦廢渣，巖石以易風(fēng)化的頁(yè)巖、泥巖為主，易風(fēng)化為細(xì)顆粒的粘性土，較容易進(jìn)行土地資源恢復(fù)治理，可恢復(fù)程度高；花崗巖、灰?guī)r采石場(chǎng)，土地資源挖損嚴(yán)重，土地資源恢復(fù)時(shí)需要從區(qū)外搬運(yùn)客土進(jìn)行覆蓋，由于開(kāi)采區(qū)主要處于山坡或溝道內(nèi)，坡度較大，客土不易保存，不僅需要配套建設(shè)防沖刷、固土及截排水等工程措施，而且還會(huì)對(duì)取土區(qū)造成土地資源破壞，土地資源恢復(fù)難度大。驛城區(qū)吳桂橋煤礦塌陷地主要表現(xiàn)為地形波狀起伏或碟形洼地，局部形成季節(jié)性積水洼地，主要治理措施為簡(jiǎn)單的地裂縫回填、土地平整等，易于進(jìn)行土地資源恢復(fù)治理。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)研究區(qū)內(nèi)地形地貌景觀破壞類型主要有挖損、堆積壓占、工業(yè)廣場(chǎng)及塌陷變形等三種方式。土地資源損毀的方式主要為挖損破壞、壓占破壞、塌陷影響及土壤污染損毀等，破壞土地類型為林地、草地及耕地，其中挖損及壓占對(duì)土地資源的破壞最為嚴(yán)重。

(2)研究區(qū)域內(nèi)的泌陽(yáng)縣春水-象河一帶露天開(kāi)采花崗巖礦區(qū)、確山縣劉店鎮(zhèn)-普會(huì)寺一帶露天開(kāi)采花崗巖礦區(qū)、驛城區(qū)胡廟鄉(xiāng)-確山縣三里河鄉(xiāng)一帶白云巖頁(yè)巖開(kāi)采區(qū)為地形地貌景觀破壞等級(jí)為嚴(yán)重級(jí)，泌陽(yáng)縣南部馬谷田鎮(zhèn)鐵礦-螢石礦開(kāi)采區(qū)、驛城區(qū)吳桂橋煤礦開(kāi)采區(qū)為較嚴(yán)重級(jí)，其他區(qū)域?yàn)檩^輕級(jí)。

(3)通過(guò)調(diào)查評(píng)價(jià)，全市413個(gè)礦區(qū)地形地貌景觀破壞總面積15.40 km2，土地平均破壞率為10.80%，對(duì)原生的地形地貌景觀影響和破壞程度大，且多位于高速、省道等重要交通干線及景區(qū)等重要自然保護(hù)區(qū)可視范圍內(nèi)，定量評(píng)價(jià)破壞等級(jí)為嚴(yán)重。

(4)頁(yè)巖礦、粘土礦開(kāi)采區(qū)較容易進(jìn)行地形地貌景觀修復(fù)和土地資源恢復(fù)，可恢復(fù)程度高；花崗巖、灰?guī)r采石場(chǎng)，土地資源恢復(fù)難度大。驛城區(qū)吳桂橋煤礦塌陷地主要治理措施為簡(jiǎn)單的地裂縫回填、土地平整等，易于進(jìn)行恢復(fù)治理。