露天礦山水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及地質(zhì)特征分析

郭有民

(黑龍江省第四地質(zhì)勘察院，黑龍江 哈爾濱 150036)

礦產(chǎn)資源作為自然資源的重要組成部分，同時(shí)也是人類所賴以生存與長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)步的前提條件，其嚴(yán)重關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈以及社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)[1]。雖然對(duì)于中國(guó)而言，我國(guó)地大物博，擁有的礦產(chǎn)資源種類比較多，然而對(duì)于支柱型礦產(chǎn)資源卻嚴(yán)重缺乏，其分布不均和存儲(chǔ)量也很不理想。經(jīng)過(guò)十幾年高強(qiáng)度、大范圍的過(guò)度開(kāi)采，礦產(chǎn)資源的供需矛盾及其造成的環(huán)境污染和破壞問(wèn)題也已經(jīng)成為制約國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。目前我國(guó)在礦產(chǎn)資源的開(kāi)采、利用中普遍存在過(guò)度性、盲目性。在以往的發(fā)展過(guò)程中，開(kāi)發(fā)技術(shù)較為落后、生態(tài)破壞程度較大、成本浪費(fèi)、回收比例較低，再加上體制不健全、市場(chǎng)供求不穩(wěn)定、相關(guān)管理部門(mén)的監(jiān)管不力，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的資源代價(jià)較大[2]。礦山問(wèn)題處在這個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，讓本就十分脆弱的生態(tài)環(huán)境承受著高壓，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。所以，保護(hù)礦山環(huán)境、合理開(kāi)發(fā)與利用礦產(chǎn)資源、推動(dòng)相關(guān)城市和諧發(fā)展將是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)。伴隨知識(shí)經(jīng)濟(jì)、全球化時(shí)代的來(lái)臨，經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)與資源、生態(tài)之間的矛盾與日俱增，各國(guó)企業(yè)在協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)環(huán)境方面也發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用?？偨Y(jié)國(guó)外礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)礦山資源生態(tài)環(huán)境的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，其成功之處就在于對(duì)露天礦山水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查到位，以提前預(yù)防取代了以往的被動(dòng)治理，而這也正是現(xiàn)今我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)比較欠缺和學(xué)習(xí)的。

1 露天礦山水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查

1.1 水文環(huán)境調(diào)查

長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，礦井充水一直是導(dǎo)致礦山災(zāi)害頻發(fā)的原因之一，造成其發(fā)生的主要原因包括：大氣降水與地表水快速增多。一旦遭遇特殊狀況，比方說(shuō)雷暴雨天氣等，大氣層降水與地表水也會(huì)隨之增加，進(jìn)而造成礦井充水現(xiàn)象的發(fā)生。而礦井的開(kāi)采、利用需要考慮的因素是多方面的，其中含水層占據(jù)很大一部分的原因[3]。由此可知，含水層的涌水滲透對(duì)礦山開(kāi)發(fā)利用的影響尤其大。由于自然界中的巖石身上都含有大小不一、數(shù)量不等的空隙裂縫，這些空隙裂縫在某種程度上具備一定能力的儲(chǔ)水功能，這種儲(chǔ)水層也因而稱之為巖石的含水層。巖石含水層指的是存儲(chǔ)有地下水或地表水，并在自然環(huán)境下或人為創(chuàng)造條件下可以進(jìn)行涌流處理的巖石，這是由于其內(nèi)蘊(yùn)含著大量的水資源，且?guī)r石大多呈現(xiàn)層狀，因而稱之為巖石含水層。

含水層在礦道內(nèi)多是以滴水、流水以及小股狀噴涌水的形式而出現(xiàn)。礦山所在礦區(qū)在地質(zhì)條件上類屬于蘊(yùn)藏豐富地下水的巖溶空間，可是因?yàn)閹r溶的發(fā)育狀況存在一定條件下的差別，以及巖溶不同構(gòu)造的構(gòu)成類型，均會(huì)導(dǎo)致礦山的礦床所在層位出現(xiàn)不同程度的差別，而巖溶的充水層與含水性也會(huì)出現(xiàn)其所在礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)特征。另外，巖溶內(nèi)蘊(yùn)藏地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源之一就是大氣降水，地下水流動(dòng)方向存在一定差別，流經(jīng)上方的裂縫巖溶時(shí)，主要是以垂直方向?yàn)橹鳎划?dāng)流經(jīng)花崗巖類型的巖體式，是作水平方向。一旦流經(jīng)途中遭遇凸起的巖體或障礙物，地下水便作為礦道內(nèi)巖溶的分水嶺分割出巖溶的含水層部分。

1.2 地質(zhì)環(huán)境調(diào)查

有關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的主要內(nèi)容，具體包含三個(gè)方面的內(nèi)容：土地資源破壞、礦山地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌景觀破壞[3]，以下便是這三個(gè)方面主要內(nèi)容的介紹。

首先介紹土地資源破壞的調(diào)查內(nèi)容，其調(diào)查內(nèi)容分為3個(gè)方面：潛在問(wèn)題發(fā)生條件、已有問(wèn)題、環(huán)境影響。潛在問(wèn)題發(fā)生條件具體分為兩個(gè)方向的調(diào)查內(nèi)容，一個(gè)是占重內(nèi)容，其主要的環(huán)境調(diào)查內(nèi)容為占重內(nèi)容形式較為單一和類型比較復(fù)雜，另一個(gè)內(nèi)容則是廢棄調(diào)查，主要的調(diào)查內(nèi)容是人為、貨車和火車廢棄物土石立方。

其次介紹礦山地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查內(nèi)容，其調(diào)查內(nèi)容具體分為3個(gè)方面：潛在問(wèn)題發(fā)生條件、已有問(wèn)題、環(huán)境影響。潛在問(wèn)題發(fā)生條件主要分成4項(xiàng)調(diào)查內(nèi)容，一是地形條件，二是地質(zhì)狀況，三是水文條件，四是開(kāi)采環(huán)境；已有問(wèn)題主要分成2個(gè)調(diào)查內(nèi)容，一類變形途徑，一類是規(guī)模大??；環(huán)境影響主要分成2個(gè)調(diào)查內(nèi)容，一類是生態(tài)損壞，一類是威脅條件。

最后介紹地形地貌景觀破壞的調(diào)查內(nèi)容，其調(diào)查內(nèi)容具體分成3方面的內(nèi)容：潛在問(wèn)題發(fā)生條件、已有問(wèn)題程度、環(huán)境影響程度。潛在問(wèn)題發(fā)生程度主要分為3個(gè)方面的調(diào)查內(nèi)容，一種是地貌情況，二是地形破壞狀況，最后一種是氣候植被覆蓋率；已有問(wèn)題具體分成2個(gè)方面的調(diào)查內(nèi)容，一是生態(tài)遺留歷史，二是破損面積；環(huán)境影響則主要分成兩個(gè)方面的調(diào)查內(nèi)容，一是生態(tài)破壞狀況，二是人民生命財(cái)產(chǎn)損失狀況[4]。

2 露天礦山地質(zhì)特征

2.1 巖層富水性特征

按照礦山含水層分布和礦區(qū)鉆孔數(shù)量以及采礦狀況，基巖礦井風(fēng)化孔隙裂隙所擁有的含水層是礦區(qū)的重要含水層，具體表現(xiàn)為弱堿性富水巖層。新鮮基巖礦井的巖石具體表征為隔水層，單單是巖層局部地質(zhì)構(gòu)造的裂隙帶內(nèi)便發(fā)育有透水巖。根據(jù)巖石的滲水性特質(zhì)，聯(lián)系露天礦山的地層特征，在其礦山內(nèi)部垂直方向上可具體分成六類含水巖組。自然環(huán)境下，大氣降水絕大多數(shù)均是以地表水流動(dòng)為主，借助溝谷將其轉(zhuǎn)送至地下徑流內(nèi)，地表尚無(wú)自然形成的水體儲(chǔ)集。這其中極少數(shù)是利用巖石松散層滲透地下轉(zhuǎn)向礦井深部的。

地質(zhì)構(gòu)造中第三系松散層的孔隙間隙排水功能較好，造成絕大部分的水體順著地表對(duì)地下徑流進(jìn)行緩慢釋放；絕大多數(shù)的潛水在侵蝕巖層基準(zhǔn)面以上的溝谷地帶時(shí)主要排泄于河流中，一小部分則是向下繼續(xù)滲透，為基巖低氧化帶或中、高侵蝕層補(bǔ)給?；鶐r侵蝕層表露區(qū)會(huì)直接接受大氣降水的一部分水資源補(bǔ)給，另一部分則繼續(xù)接受第三系松散層的滲透，繼續(xù)向下流動(dòng)，補(bǔ)給基巖低—中氧化帶，儲(chǔ)集完成后則形成承壓水帶，繼續(xù)沿著裂隙向下補(bǔ)給，在遇到比較大的地質(zhì)構(gòu)造地帶時(shí)，就會(huì)形成基巖承壓構(gòu)造產(chǎn)生大范圍裂隙層儲(chǔ)水。

2.2 礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性特征

露天礦山蘊(yùn)含的巖體類型、構(gòu)造結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)特征將會(huì)直接影響礦山邊坡的穩(wěn)定性，是一項(xiàng)極其關(guān)鍵的地質(zhì)特征。地質(zhì)斷層構(gòu)造帶絕大多數(shù)情況下是斷壓性或壓扭性的斷層，斷層厚度較厚，靡棱巖發(fā)育成熟。礦層巖體在開(kāi)發(fā)過(guò)程時(shí)，軟性巖石結(jié)構(gòu)面因?yàn)槠淇骨治g能力比較弱，在中部厚大巖體部分的自重( 人工壓力) 影響下，下部較弱結(jié)構(gòu)面會(huì)發(fā)生壓縮性斷裂變形，因而造成上部巖體發(fā)生一定距離的位移，在傾斜斷裂地帶的擴(kuò)展和巖面的聯(lián)合切割下，雙層巖體會(huì)逐漸向下發(fā)生位移，造成上部巖體重心持續(xù)性外移。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)露天礦山水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及地質(zhì)特征進(jìn)行分析，依托露天礦山水文地質(zhì)環(huán)境的大概情況，根據(jù)礦山地質(zhì)特征的分析，實(shí)現(xiàn)本文研究。希望本文的研究能夠?yàn)槁短斓V山水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及地質(zhì)特征提供進(jìn)一步的參考價(jià)值。