荔浦木樓灰?guī)r礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理措施

黃靖哲

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荔浦木樓灰?guī)r礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理措施

黃靖哲

（桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)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(shí)際情況，從地質(zhì)災(zāi)害、含水層、地形地貌景觀等方面進(jìn)行了礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀評(píng)估。現(xiàn)狀評(píng)估表明，該礦山主要發(fā)育滑坡和危巖，地質(zhì)災(zāi)害中等發(fā)育，對(duì)地貌景觀影響較嚴(yán)重。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，提出了植被恢復(fù)工程等礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施，對(duì)消除或減弱礦山地質(zhì)災(zāi)害，全面恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境具有一定指導(dǎo)意義。

灰?guī)r礦山；地質(zhì)環(huán)境；治理恢復(fù)；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(fēng)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(biāo)高+329.4 m~+180 m，相對(duì)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(fù)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(jī)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(fēng)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(gè)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(fēng)化程度較高，性脆?；?guī)r表層中等風(fēng)化，厚度分別為0.5~2.0 m，主要為風(fēng)化作用形成有溶溝、溶隙，風(fēng)化物主要為風(fēng)化殘余的粘土、碎屑礦物和殘余灰?guī)r碎塊等。

表1 評(píng)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(yùn)動(dòng)對(duì)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(dòng)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(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上，充水主要以大氣降水為主，周邊無地表水體補(bǔ)給，補(bǔ)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(dú)山玉樣品有：戒面三粒、手標(biāo)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(tuán)窩狀等。經(jīng)常規(guī)寶石特征檢測，樣品的折射率為1.58(點(diǎn)測)，摩氏硬度為4.5，相對(duì)密度2.858(靜水比重法)。與白天藍(lán)、滿綠獨(dú)山玉相比，樣品的顏色、折射率、相對(duì)密度均與其相似，但摩氏硬度較獨(dú)山玉(5.5～6.4)[1]的偏低。因此，下文重點(diǎn)從顯微結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和紅外光譜三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)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(qiáng)降雨時(shí)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(fēng)化強(qiáng)烈。礦山采用露天開采，公路運(yùn)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(dòng)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(diǎn)，選用赤平極射投影圖法（圖3），選取P7進(jìn)行分析示例，主要分析單個(gè)臺(tái)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(zāi)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(jī)器設(shè)備，現(xiàn)有危巖未發(fā)生崩落地質(zhì)災(zāi)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(píng)估

礦山的生產(chǎn)活動(dòng)已對(duì)挖損區(qū)地下水的補(bǔ)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(jì)最低標(biāo)高為+248.5 m，位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)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(dòng)對(duì)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(duì)地下水水質(zhì)變化及影響較小?？傮w上，采礦活動(dòng)對(duì)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(píng)估

礦區(qū)范圍內(nèi)礦山前期采礦活動(dòng)主要對(duì)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(fù)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(fù)期長。

2.4 土地?fù)p毀現(xiàn)狀評(píng)估

目前對(duì)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(dòng)，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(jì)表 （單位：hm2）

3 恢復(fù)治理措施

針對(duì)不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題實(shí)施相應(yīng)的恢復(fù)治理措施。

3. 1地形地貌景觀破壞恢復(fù)治理

礦山露天開采對(duì)地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴(yán)重。礦山開拓、采掘工程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，礦石的堆放、設(shè)備的存放應(yīng)充分利用已有平臺(tái)，剝離的表土應(yīng)堆放至表土場內(nèi)，盡量減少對(duì)土地資源的占用。礦山生產(chǎn)過程中，對(duì)已經(jīng)形成功能的各區(qū)適時(shí)補(bǔ)種合適的花草灌木，以便縮短閉坑時(shí)植被重建周期，防止過度破壞生態(tài)平衡?；謴?fù)治理工程主要從保護(hù)環(huán)境和維護(hù)原有使用功能出發(fā)，結(jié)合環(huán)境影響、水土保持設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，征詢當(dāng)?shù)厝罕娨庖?，確定恢復(fù)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(jìn)行恢復(fù)治理。

3.2 崩塌、滑坡恢復(fù)治理

為了防止崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)于礦山生產(chǎn)過程中的棄土、石，應(yīng)及時(shí)輸送到排土場和廢渣場，不能隨意堆放，堆放中坡面應(yīng)夯實(shí)，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)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(zāi)害，應(yīng)在排土場上撒播草籽以穩(wěn)固土層。

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

對(duì)現(xiàn)狀邊坡和臺(tái)階邊坡進(jìn)行恢復(fù)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(tái)階邊坡坡度達(dá)到70°，超過35°。這兩類邊坡均不適合覆土復(fù)墾，可在種植藤類植物進(jìn)行攀爬復(fù)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(dòng)對(duì)原生的地形地貌景觀、土地資源的影響和破壞程度較嚴(yán)重；對(duì)地下含水層的影響或損毀程度較輕；礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害影響程度較輕；采礦活動(dòng)對(duì)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(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問題及危害的分析，對(duì)礦區(qū)地形地貌及邊坡和危巖進(jìn)行恢復(fù)治理，恢復(fù)治理措施為對(duì)邊坡裂隙采用砂漿進(jìn)行注漿加固，并在坡腳種植速生植物，進(jìn)行掩蓋復(fù)綠，最大限度地減少礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)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(xué)，研究方向:構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

[P642.5]

A

1006-0995（2018）03-0493-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.032